硬脆性大理岩拉剪破坏特征与屈服准则研究
岩土工程中常用的屈服准则多以压缩剪切为其破坏机制,然而硬脆性岩体的脆性破坏包括拉伸破坏、张拉剪切破坏和压缩剪切破坏3类,且随着岩体工程向深部发展,张拉剪切破坏成为了洞壁围岩的主要破坏机制.针对此问题,开展了硬脆性大理岩的室内拉剪试验,分析了大理岩拉剪破坏特征,并结合压剪试验结果,建立了考虑张拉剪切破坏机制和应力状态影响的Mohr-Coulomb准则.研究结果表明,硬脆性大理岩破裂面在拉剪应力状态和低正应力压剪应力状态下均具有张拉剪切破坏特征,高正应力压剪应力状态下则只具有压缩剪切滑移特征;拉剪应力状态下,大理岩破裂面张拉破坏特征明显,无明显剪切痕迹,剪切力固定时,剪切位移随着轴向拉力增加而增加;凝聚力和内摩擦角受应力状态影响,凝聚力随正应力增大先减小后增大,内摩擦角则随正应力的增大而减小;凝聚力、内摩擦角随正应力的变化趋势可分为4段,拉剪段、低压应力段、中压应力段和高压应力段,每段的凝聚力、内摩擦角与正应力皆可认为是线性关系,靠近抗拉强度处,内摩擦角趋近90°,凝聚力趋于无穷大;考虑张拉剪切破坏机制和应力状态影响的Mohr-Coulomb准则曲线分为两部分,可采用二次抛物线进行拟合的拉剪段和考虑凝聚力、内摩擦角随正应力演化的压剪段,由此建立的Mohr-Coulomb准则更全面、精度也更高.
硬脆性、脆性破坏、拉剪试验、压剪试验、屈服准则
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TU457(土力学、地基基础工程)
国家重点基础研究发展计划973计划No.2014CB046902;中国科学院科技创新"交叉与合作团队"人教字[2012]119号;中国科学院知识创新工程重要方向项目No.KZCX2-EW-QN115;国家自然科学基金项目No.41172288.This work was supported by the National Basic Research Program of China973 Program2014CB046902, the CAS Interdisciplinary Innovation Team[2012]119, the Knowledge Innovation Program of the Chinese Academy of SciencesKZCX2-EW-QN115 and the National Natural Science Foundation of China41172288.
2016-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
305-314,349
