基于裂纹长度幂律排布的损伤砂岩强度模型
石浩1
宋雷2
王敦显3
王国柱2
黎明镜4
龙伟4
陈贵武2
1.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州 2211162.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116;中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州 2211163.徐州地铁集团有限公司,江苏徐州 2210004.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001
摘要：本文采用二维颗粒流软件(PFC2D)生成预裂纹长度服从幂律排布的缺陷砂岩试件,通过改变幂律指数和预制裂纹数量,对砂岩强度特性进行了研究;在此基础上,根据Mori-Tanaka方法进行理论推导,建立了与单位面积裂纹数量及裂纹长度相关的损伤砂岩强度模型.研究结果表明:1)幂律指数越大,试件中长裂纹的占比越小,并且试件单轴抗压强度随预制裂纹总长度的增加而减小;2)当预制裂纹数量保持恒定时,砂岩试件抗压强度随幂律指数的增加而增大;当幂律指数保持恒定时,试件抗压强度随着预制裂纹数量的增加而减少;3)本文建立的强度模型可以较好地描述缺陷岩石的强度演化规律.即当预制裂纹数量处于50～600范围内时,随着幂律指数由1.1增至6.0,试件单轴抗压强度由减速降低逐渐变为近线性减小趋势;4)相对于单位面积裂纹数量,试件强度对裂纹平均半长变化的敏感性更强.
关键词：预制裂纹数量预制裂纹长度幂律指数强度预测模型强度敏感性
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金项目(2021yjrcl6)国家自然科学基金(41974164)中央高校基本科研基金(2018ZDPY08)
论文发表日期：2022-03-30
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：10( 263-272 )
英文信息