预制裂隙花岗岩样单轴压缩破裂特征及细胞自动机模拟研究

摘要：

预制了含中心圆孔的不同倾角花岗岩裂隙试件,并开展了单轴压缩实验.以典型实验结果为基础,根据细胞自动机分析原理,构建了对应的应变软化模型,采用CASrock软件开展单轴压缩断裂力学特性研究.实验结果表明:数值模拟与实验结果吻合较好,裂隙倾斜方向与轴向应力夹角越小,则试件强度越大;预制裂隙倾角为0.时强度最小,90.时强度最大;在不同裂隙倾角下试件破坏模式有差异,倾角越小,张拉破坏特征越显著;倾角为0.时,圆孔顶端首先张拉起裂,而端部翼裂纹扩展滞后于张拉裂纹;倾角为45.时,张拉裂纹的扩展明显弱于翼裂纹;倾角为90.时,张拉破坏特征可以忽略,试件表现出沿裂纹端部的剪切破坏特征.实验结果验证了岩石抗拉能力弱于抗剪能力的事实,以及细胞自动机分析方法的可靠性,可为裂隙岩体力学性能研究及相关工程应用提供理论支撑.

关键词：花岗岩预制裂隙试件、细胞自动机原理、单轴压缩、数值模拟、破坏模式

所属期刊栏目：45

分类号：TD315(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金52174088

在线出版日期：2023-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：37-44