孔洞形状对大理岩渐进破坏力学特性影响研究

摘要：

为研究孔洞形状对岩石破坏特性的影响,对含不同形状孔洞大理岩进行单轴压缩实验,利用高速摄像仪记录孔洞周边裂纹的萌生、扩展和贯通直至试样破坏的过程,分析孔洞形状对大理岩力学特性、破坏模式、裂纹扩展特性的影响规律,以及试样所储存的能量与岩石变形破坏的关系.研究发现,孔洞形状对大理岩的力学特性有明显影响,且不同边界类型的孔洞有不同的裂纹扩展特性.另外,试样的宏观破坏是由远场裂纹迅速扩展的结果,而初始裂纹对材料破坏没起到关键作用.从能量的角度提出一个可判别岩石脆性破坏的能量跌落系数,还发现岩块弹射烈度与单位体积吸收能量的大小有关.通过FLAC3D对不同孔洞形状大理岩进行数值模拟,得到不同孔洞形状大理岩的应力分布和应力集中系数特征,其应力分布特征较好地反映了室内试验的破坏特征.

关键词：岩石力学、大理岩、孔洞、裂纹扩展、能量、数值模拟

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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51474250;湖南省自然科学基金2015JJ3166;国家重点基础研究发展计划青年973项目2015CB060200

在线出版日期：2018-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：58-66