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摘要
压缩条件下，不同形状玄武岩柱的强度和变形存在差异，且其破裂机理和破坏模式亦存在区别。本文构建不同形状的玄武岩柱图像，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软件的数字图像处理，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，其中，考虑节理及岩石的非均质性。进一步开展不同侧压条件下的玄武岩柱数值试验，以研究其强度和变形特性，及其破裂机理与破坏模式。研究表明：对于侧压0 MPa的情况，尺寸1.5 m×3 m,3 m×3 m,6 m×3 m的玄武岩柱的抗压强度随柱体倾角的增加大致呈U型分布；对于侧压6 MPa的情况，尺寸1.5 m×3 m,3 m×3 m,6 m×3 m的玄武岩柱的抗压强度随柱体倾角的增加大致呈V型分布。分别以尺寸1.5 m×3 m,6 m×3 m，柱体倾角β为15°和45°的玄武岩柱为例，研究其在不同侧压条件下的破裂机理及破坏模式，分析了加载过程中应力集中、裂纹萌生、扩展、破碎带形成的全过程，以及声发射特征。
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单位大连理工大学; 海岸和近海工程国家重点实验室
