节理特性对花岗岩起裂应力和损伤应力影响规律颗粒流模拟

作者：尹大伟; 陈绍杰^*; 刘兴全; 王刚; 马宏发; 沈宝堂

来源：应用基础与工程科学学报, 2018, 26(04): 808-820.

DOI：10.16058/j.issn.1005-0930.2018.04.011

• 颗粒流模拟
• 不同长度、倾角的单节理花岗岩
• 起裂应力
• 损伤应力
• 破坏模式

节理花岗岩起裂应力、损伤应力的研究对认识其渐进破坏过程和脆性破坏机制具有重要意义.利用细观颗粒流软件模拟了不同长度、倾角的单节理花岗岩单轴压缩试验,并通过监测微裂纹确定其起裂应力和损伤应力,研究了节理长度、倾角对起裂应力和损伤应力影响规律.结果表明:当节理方向与加载方向夹角α一定时,随节理长度L增加,起裂应力和损伤应力逐渐递减,其中α为30°60°时,递减幅度最大;而当L一定时,随α增加,起裂应力、损伤应力先递减再递增,当α为90°时,起裂应力略有下降;当α为45°时,起裂应力最小,而当α为30°或45°时,损伤应力最小.单节理花岗岩起裂应力与峰值应力比值介于29.1%45.04%,大部分大于完整花岗岩,而其损伤应力对节理长度、倾角变化的敏感度要大于峰值应力,其值介于72.84%83.25%,大于完整花岗岩.节理花岗岩起裂应力和损伤应力大小与其破坏模式有关,当主破坏面裂纹起裂和扩展始于节理尖端而沿节理方向时,起裂应力和损伤应力最小.

• 单位
  山东省土木工程防灾减灾重点实验室; 山东科技大学