岩石节理峰前循环直剪试验颗粒流宏细观分析
刘新荣1
邓志云1
刘永权2
路雨明3
刘树林1
韩亚峰1
1.重庆大学土木工程学院,重庆400045;库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆),重庆4000452.重庆大学土木工程学院,重庆400045;库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆),重庆400045;中建地下空间有限公司,四川成都6100813.重庆大学土木工程学院,重庆400045;库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆),重庆400045;重庆建工第七建筑工程有限责任公司,重庆400059
摘要：利用二维颗粒流(PFC2D)程序较为完善地实现了考虑二阶起伏体岩石节理的峰前循环数值直剪试验,并分别从宏观和细观角度分析了节理峰前循环直剪试验中节理累积损伤特征与抗剪强度的变化规律.对比分析已有的室内试验成果,验证了计算方法的可靠性.研究表明:①随着岩石节理一阶起伏角、法向压力的增大,节理的破坏模式按爬坡—爬坡啃断—啃断趋势发展,且抗剪强度随着一阶起伏角、法向压力的增大总体上呈增大趋势.②低幅值的循环荷载对节理剪切强度的影响极为有限,甚至可以忽略,但随着循环加载幅值的增加,节理起伏体上裂纹的扩展贯通程度、裂纹的数量均显著增多,表明循环加载幅值的大小是决定节理起伏体累积损伤速度的关键因素.③节理裂纹数量随循环加载次数的增大而增加,且有增速的趋势,在循环加载次数增加到某个量级时,裂纹出现激增的现象,表明节理疲劳裂纹的扩展贯通有累积后突变的演变特征;不同破坏模式下,节理的峰值抗剪强度均随着循环加载次数的增加呈现出先增后减的变化趋势,表明有限次数的循环加载有利于增大节理的峰值抗剪强度,但循环加载最终会因节理的累积损伤造成其抗剪强度的劣化.研究结果丰富了室内试验成果,有助于进一步认识岩石节理在微震频发作用下的累积损伤与强度劣化规律.
关键词：峰前循环剪切节理二维颗粒流(PFC2D)损伤特征抗剪强度微震
分类号：TU452(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(41372356)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 2103-2115 )
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