花岗岩高温高压损伤破裂细观机制模拟研究

摘要：

为了探究花岗岩高温高压损伤破裂细观机制,使用颗粒流程序(PFC)中的晶粒模型(GBM)单元开展高温作用后花岗岩常规三轴压缩模拟,分析应力-应变曲线、强度特征及破裂模式随围压及温度演化,研究其破裂过程,研究结果表明:GBM模型可以反映晶粒间的嵌锁效应,较好地模拟花岗岩劈裂、三轴压缩过程以及真实的花岗岩拉压比和强度随围压非线性特征,一定程度上克服了圆形颗粒嵌锁力不足的问题.不同围压下试样峰值强度随温度升高总体呈现先基本不变后迅速下降的趋势,450℃C为阈值温度.莫尔-库仑准则回归得到的内摩擦角及黏聚力随温度总体呈先增高后降低趋势,且花岗岩强度参数的变化与其受力结构密切相关.当石英发生α-β相变后(573℃),花岗岩内产生大量穿晶裂纹及晶粒边界裂纹.单轴压缩下,试样的破裂特征受到热裂纹控制,峰后呈延性破坏;而高围压下,剪切带穿过晶粒,导致试样峰后产生脆性破坏.

关键词：岩石力学、花岗岩、高温、三轴试验、GBM、破裂

所属期刊栏目：41

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;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费项目

在线出版日期：2022-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1810-1819