冲击荷载下石灰岩裂纹扩展规律研究

作者：张亚宾; 艾蕊^*; 谭志远

来源：矿业研究与开发, 2021, 41(10): 79-83.

DOI：10.13827/j.cnki.kyyk.2021.10.014

• 石灰岩
• 边坡稳定性
• 冲击载荷
• 裂纹扩展
• 数值模拟

为研究含裂纹岩石在循环冲击下的裂纹扩展规律,以三友矿山边坡石灰石为研究对象,基于分离式霍普金森杆(SHPB)的基本原理,利用连续-非连续的数值模拟方法,引入线弹性单元模型,通过在轴向施加正弦波的加载方式,对石灰岩内裂纹扩展情况进行数值模拟,研究了冲击载荷作用下,预制裂纹角度为0°、30°、60°、90°的石灰岩的裂纹扩展规律及力学性能变化等。研究结果表明:岩石起裂位置均在原有裂纹尖端;随着裂纹角度的增加,岩石破坏的峰值强度和产生破坏的时间呈先减少后增加的趋势;当裂纹数量增加时,裂纹的起裂位置不变,向两端扩展的速度加快,岩石破裂的峰值应力减小,岩石的破坏时间缩短。研究结果对动载荷引起的含损伤岩石的边坡稳定性分析具有重要意义。

• 单位
  华北理工大学