自然营造力作用下岩石单裂纹水力劈裂数值仿真模型

摘要：

考虑水利水电工程中自然营造力作用下岩石水力劈裂特点,建立裂纹内初始含水量饱和而外界水压增大情况下,裂纹进一步发生水力劈裂的数值仿真模型.在数值模型中,通过半解析半数值方法建立裂纹内水压分布梯度与裂纹张开位移间的耦合关系,不仅简化耦合迭代分析,而且提高计算精度;断裂力学模型采用以Hillerborg黏滞区裂纹模型为基础的COD准则,并引入损伤变量对其开裂准则进行修正;裂纹的扩展采用预置零厚度接触单元的方法巧妙地解决耦合与非线性迭代中裂纹的前进与后退问题.最后,对简单的岩石试件进行水力劈裂过程数值仿真分析,得到的裂纹内水压分布规律与已有的试验结果吻合,证明所建模型是合理的,计算结果是可靠的.

关键词：岩石力学、水力劈裂、自然营造力、单裂纹、数值仿真模型

所属期刊栏目：26

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金共同资助50539030;国家自然科学基金50379005;西北农林科技大学校科研和教改项目

在线出版日期：2007-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：727-733