不同规则程度玄武岩柱压缩破裂机理数值模拟

摘要：

压缩条件下,不同规则程度玄武岩柱的强度和变形存在差异,且其破裂机理亦存在 区别.构建不同规则程度的玄武岩柱图像,然后将细观损伤力学、统计强度理论、连续介质力学相结合,基于RFPA3D-CT的数字图像处理,将玄武岩柱图像转化为有限元网格模型,并分别赋予节理、岩石的材料力学参数,并考虑节理及岩石的非均质.开展不同侧压条件下的玄武岩柱数值试验,以研究其强度变形特性,及其破裂机理、累计声发射数、损伤破裂特征.研究表明:侧压0 MPa、6 MPa情况下,随着柱体不规则程度的增加,玄武岩柱的抗压强度基本呈先微增(或增加)再减小的趋势;玄武岩柱的等效变形模量呈波动变化(或先增加再减小)的趋势;随着柱体不规则程度的增加,或者随着侧压的增加,玄武岩柱抗压强度,趋于横观各向同性;分析了侧压0 MPa、6 MPa条件下不同规则程度玄武岩柱的应力场演化过程.在累计声发射数方面,从加载过程中峰值应力所对应的累计声发射数出现的先后顺序,及其量值由小到大的角度来看,分别为柱体不规则、中等规则、基本规则和完全规则;从损伤的角度,分析了侧压0 MPa、6 MPa条件下不同规则程度玄武岩柱的损伤破裂特征.

关键词：压缩条件、规则程度、玄武岩柱、破裂机理、数值模拟

所属期刊栏目：18

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;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重大项目;中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室开放基金;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2023-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：642-658