锦屏大理岩蠕变损伤演化细观力学特征的数值模拟研究

摘要：

岩石的蠕变损伤和断裂是岩石流变效应的重要表现形式，但其损伤演化过程往往难以直观观测，为此，采用二维颗粒流数值模拟方法(PFC2D)对岩石的蠕变损伤和断裂的细观力学机制进行了分析。在锦屏大理岩室内试验基础上，利用颗粒流应力腐蚀模型(PSC)，建立了能反映其短期和长期强度特征的柱状岩样数值模型，并开展了大量数值试验。结果表明，蠕变损伤的演化过程与暂态的损伤演化过程具有明显的差异。在岩样蠕变损伤过程中，其内部微裂纹多沿加载方向开裂且分布均匀，先快速增加再稳定扩展，最后则发生快速断裂。当荷载较小时，岩样宏观上呈现劈裂破坏特征，当荷载较大时，岩样呈现剪切破坏特征。在岩样蠕变损伤初始和稳定演化阶段的前期，荷载大小对岩样的损伤演化过程影响不大；在稳定演化阶段的后期至断裂过程中，低荷载下岩样的损伤增速比高荷载下快。

关键词：岩石力学、大理岩、蠕变、损伤、颗粒流程序、数值模拟

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No.41072219，No.51379194；湖北省自然科学基金资助项目No.2012FFB06502；国家“973”项目课题No.2010CB732005；水资源与水电工程科学国家重点实验室开放研究基金资助项目。

在线出版日期：2014-02-13（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：3601-3608