›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S2): 655-664.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S2.093
李 超1,刘红岩1, 2,阎锡东1
LI Chao1, LIU Hong-yan1, 2, YAN Xi-dong1
摘要: 节理岩体是工程中最常见的一类岩体,其在地震、爆炸等动载下的力学响应及破坏过程对相关工程安全性的影响至关重要。采用基于有限元应力分析和统计损伤理论开发的动态版RFPA2D数值模拟软件,对动载下节理岩体的动态破坏过程进行了模拟,重点讨论了节理条数、节理贯通度、节理倾角及应力波峰值对岩体动态破坏过程的影响规律。计算结果表明,断续节理岩体动态破坏过程及破坏强度与节理构造形态、应力波峰值密切相关。相同动载下,随着节理条数的增加,岩体破坏程度以及应力波能量损失增强,但当节理条数数超过一定值后,岩体破坏程度及应力波能量损失逐渐趋于稳定;节理贯通度较小时,岩体破坏程度较低且破坏单元自上而下均匀分布。随着节理贯通度的增加,岩体破坏增强,且破坏主要出现于节理上部岩体;节理倾角较小时,节理上部岩体破坏严重,易形成次生贯通裂纹。随着节理倾角增加,破坏范围逐渐变大,不易形成次生贯通裂纹;倾角为45°~60°时,岩体破坏效果最佳;动载荷的峰值越大,试样的破坏越严重。当峰值达到一定值时,节理附近发育出多条裂隙并向上下方不断发展而导致岩体完全破坏。在不同节理贯通度工况下与岩石霍布金森压杆(SHPB)试验结果进行比较,结论吻合,证明该数值模拟的合可行性和结论的可靠性。
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[1] | 王培涛, 黄正均, 任奋华, 章亮, 蔡美峰, . 基于3D打印的含复杂节理岩石直剪特性 及破坏机制研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 46-56. |
[2] | 王家全, 张亮亮, 赖 毅, 陆梦梁, 叶 斌, . 加筋土挡墙静动力学特性大模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 497-505. |
[3] | 柯志强, 王环玲, 徐卫亚, 林志南, 吉 华, . 含横向节理的柱状节理岩体力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 660-667. |
[4] | 孙钱程, 郑民总, 李邵军, 郭浩森, 程 远, 裴书锋, 江 权, . 柱状节理岩体隧洞松弛深度的 变异特性与确定方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 728-736. |
[5] | 王本鑫, 金爱兵, 赵怡晴, 王贺, 孙浩, 刘佳伟, 魏余栋, . 基于CT扫描的含非贯通节理3D打印试件 破裂规律试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3920-3927. |
[6] | 袁 亮, 刘业娇, 田志超, 唐春安, 薛俊华, 段昌瑞, 张 寒, . 地面垂直钻孔预抽特厚煤层瓦斯数值试验与应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 370-378. |
[7] | 李清川,李术才,王汉鹏,张红军,张 冰,张玉强,. 上覆流沙层隧道开挖面稳定性分析与数值试验研究[J]. , 2018, 39(7): 2681-2690. |
[8] | 孔 洋,朱珍德,阮怀宁, . 三向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性[J]. , 2018, 39(6): 2008-2016. |
[9] | 薛 龙, 王 睿, 张建民, . 粒状介质三维复杂应力加载离散元数值试验方法[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4681-4690. |
[10] | 王家全,张亮亮,刘政权,周圆兀. 土工格栅加筋砂土地基大模型动载试验研究[J]. , 2018, 39(10): 3539-3547. |
[11] | 陈 松,乔春生,叶 青,邓 斌. 基于摩尔-库仑准则的断续节理岩体复合损伤本构模型[J]. , 2018, 39(10): 3612-3622. |
[12] | 刘泉声, 雷广峰, 彭星新, 魏 莱, 刘建平, 潘玉丛,. 锚杆锚固对节理岩体剪切性能影响试验研究及机制分析[J]. , 2017, 38(S1): 27-35. |
[13] | 王培涛,任奋华,谭文辉,闫振雄,蔡美峰,杨天鸿,. 单轴压缩试验下粗糙离散节理网络模型建立及力学特性[J]. , 2017, 38(S1): 70-78. |
[14] | 蒋明镜 ,刘 蔚 ,孙 亚 ,张 宁 ,王华宁 . 考虑环境劣化非贯通节理岩体的直剪试验离散元模拟[J]. , 2017, 38(9): 2728-2736. |
[15] | 腾俊洋,张宇宁,唐建新,张 闯,李臣林, . 锚固方式对节理岩体剪切性能影响试验研究[J]. , 2017, 38(8): 2279-2285. |
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