【摘 要】
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在类岩石材料试验的基础上,建立颗粒流(PFC)数值模型,研究不同围压下断续节理岩体的破坏机制。对节理倾角α为25°,60°和90°的岩体,在围压σ3为0,1,4,7和10MPa下进行数值压
【机 构】
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中南大学资源与安全工程学院,湖南省煤炭科学研究所
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在类岩石材料试验的基础上,建立颗粒流(PFC)数值模型,研究不同围压下断续节理岩体的破坏机制。对节理倾角α为25°,60°和90°的岩体,在围压σ3为0,1,4,7和10MPa下进行数值压缩试验,分析不同围压下断续节理岩体的力学响应、破坏形态、裂纹发展、能量演变过程及裂纹初始应力的变化。研究结果表明:围压显著影响岩体的变形和强度,然而节理岩体的平均弹性模量并不受围压的影响。岩体的破坏形态受到节理和围压共同控制:低围压下,节理倾角决定了岩体的破坏形态;随着围压的升高,岩体的破坏形态更多表现为形成剪切破坏面,节理的影响变小。围压抑制了裂隙尖端翼裂纹的扩展,高围压下岩体内裂纹分布更均匀,岩体破坏需产生更多的裂纹。随着围压的升高,岩体内各类能量的总和及比例将产生变化。裂纹初始应力随着围压的增加而单调递增并为非线性关系。
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