基于应力集中强度比的单裂隙岩石破坏过程研究

作者：吕小波; 赵其华; 韩刚

来源：岩土力学, 2017, 38(S1): 87-95.

DOI：10.16285/j.rsm.2017.S1.010

• 应力集中强度比
• 裂隙岩石
• 单轴加载
• PIV粒子成像测速

对含单裂隙岩石开展单轴压缩试验,采用PIV粒子成像测速系统实时采集试验过程中岩样照片,借助PIVProcess流场处理系统将照片转为位移矢量。基于有限元原理计算应力,提出以应力集中强度比k的变化规律划分裂隙岩石变形破坏过程的方法,分析裂隙岩石变形破坏各阶段应力场特征。研究结果表明,加载过程中k随着轴向应变的增加呈现增大-稳定-波动-持续增大的变化规律,根据k变化规律,获得几个重要应力阀值即闭合应力σcc、起裂应力σci、损伤应力σcd值分别为（0.130.17）σp、（0.480.59）σp和（0.800.92）σp（σp为峰值应力）;k波动变化结束后,急剧增大,宏观裂纹在应力集中区域出现;应力集中区域与宏观裂纹分布区域具有较好的一致性。研究结果有助于提升人们对岩石应力场变化的认识,为裂隙岩石破坏过程阶段划分的研究提供一个新方法。

• 单位
  成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室; 土木工程学院