岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (10): 3214-3224.doi: 10.16285/j.rsm.2020.0004
金爱兵1, 2,王树亮1, 2,王本鑫1, 2,孙浩1, 2,赵怡晴1, 2
JIN Ai-bing1, 2, WANG Shu-liang1, 2, WANG Ben-xin1, 2, SUN Hao1, 2, ZHAO Yi-qing1, 2
摘要: 为了准确表征不同角度预制节理岩石在单轴压缩下的变形破坏模式,基于3D打印技术制作了节理模型用于模拟岩体中的结构面,通过水泥砂浆的浇筑得到含不同角度预制节理的岩石试件并进行单轴压缩试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)观测、分析试验过程中试件裂纹产生、扩展以及贯通过程。结果表明:随着预制节理从0°增加到90°,试件强度与峰值应变均呈现先降低后升高的变化趋势,0°和45°试件弹性模量相对于完整试件有所降低。基于DIC检测结果,0°、30°、45°及60°试件裂纹皆从预制节理尖端部位起裂,各角度试件的起裂应力与试件强度变化规律一致。各角度试样起裂时在剪应力控制下以剪切翼型裂纹形式起裂,0°与45°试件裂纹在扩展过程由剪切发展为张拉型裂纹,30°和60°试件以剪切裂纹形式贯穿始终,90°试件从底部起裂并最终表现为张拉破坏。研究还发现,下翼起裂角θ2和上翼起裂角θ1之间存在明显的线性正相关关系,关系式为θ2 =0.828 6θ1 +12.185,且起裂应力大小变化与峰值应力变化一致,皆随节理角度的增加先减小后增大。
中图分类号:
[1] | 王本鑫, 金爱兵, 孙浩, 王树亮, . 基于DIC的含不同角度3D打印 粗糙交叉节理试样破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 439-450. |
[2] | 任义, 吴顺川, 高永涛, 甘一雄, . 传感器校准对花岗岩单轴压缩矩张量分析的影响[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 451-461. |
[3] | 王本鑫, 金爱兵, 王树亮, 孙浩, . 3D打印交叉节理试件力学破裂特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 39-49. |
[4] | 张艳博, 吴文瑞, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 黄艳利, 梁精龙, . 单轴压缩下花岗岩声发射、红外特征及 损伤演化试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 139-146. |
[5] | 张科, 齐飞飞, 陈宇龙, . 基于3D打印和DIC技术的裂隙网络模型 变形破裂特征及填充物影响效应[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2555-2563. |
[6] | 黄巍, 肖维民, 田梦婷, 张林浩, . 不规则柱状节理岩体力学特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2349-2359. |
[7] | 潘锐, 程桦, 王雷, 王凤云, 蔡毅, 曹广勇, 张朋, 张皓杰, . 巷道浅层破碎围岩锚注加固承载特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1887-1898. |
[8] | 艾迪昊, 李成武, 赵越超, 李光耀, . 煤体静载破坏微震、电磁辐射及裂纹扩展特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2043-2051. |
[9] | 田威, 王震, 张丽, 余宸, . 高温作用后3D打印岩体试样力学性能初探[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 961-969. |
[10] | 金爱兵, 王树亮, 王本鑫, 孙浩, 陈帅军, 朱东风, . 基于DIC的3D打印交叉节理试件破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(12): 3862-3872. |
[11] | 李晓照, 班力壬, 戚承志, . 高渗透压脆性岩石蠕变宏−细观力学模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(12): 3987-3995. |
[12] | 崔溦, 邹旭, 李正, 江志安, 谢武, . 分形岩石裂隙中渗流扩散运动的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(11): 3553-3562. |
[13] | 易雪枫, 刘春康, 王宇. 金属矿尾废胶结充填体破裂演化过程 原位CT扫描试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3365-3373. |
[14] | 舒芹, 王学滨, 赵扬锋, 白雪元, . 应力球量不变应力跌落方式下非均质岩样 破坏过程数值模拟[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3465-3472. |
[15] | 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. |
|