【摘 要】
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岩石II型断裂韧度(KIIC)的大小在预测岩石复合断裂破坏中起着重要的作用,其测试方法应考虑控制裂尖的拉应力,使Ⅱ型断裂先于I型断裂发生.对现有剪切盒断裂模型测试锦屏砂岩II
【机 构】
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中国地质环境监测院,北京,100081郑州铁路局,郑州,450002;
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岩石II型断裂韧度(KIIC)的大小在预测岩石复合断裂破坏中起着重要的作用,其测试方法应考虑控制裂尖的拉应力,使Ⅱ型断裂先于I型断裂发生.对现有剪切盒断裂模型测试锦屏砂岩II型断裂韧度方法的分析,发现其理论模型的裂尖仍存在较大的拉应力,不能实现纯剪破坏,甚至出现Ⅰ型收拉失效,这影响到KIIC的测量.于是提出了改进的测试新方法,该方法让岩样受力均匀且对称,加载角45°更加符合正方体岩样的受力特性,且更适合岩石K-{ⅡC测试.此外,利用有限元软件ABAQUS建模,同时修正了新剪切试验方法的II型断裂韧度计算公式,大大降低了其裂纹尺寸效应的影响.最后通过开展室内砂岩KIIC测试试验,获得了砂岩的K-{ⅡC,其均值约为3.1MPa·m0.5;比原有的剪切盒模型的测量值2.65 MPa·m0.5大.该测试研究对于锦屏水电站工程实践具有一定的参考与应用价值.
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