单轴压缩下多裂隙类岩石材料强度试验与数值分析

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 3661-3666.

单轴压缩下多裂隙类岩石材料强度试验与数值分析

蒲成志，曹平，赵延林，张向阳，衣永亮，刘业科

中南大学资源与安全工程学院，长沙 410083

收稿日期:2009-09-17 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-24
作者简介:蒲成志，男，1986年生，硕士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（No. 50774093，No. 10972238）；中南大学研究生学位论文创新选题资助项目（No. 134377237）。

Numerical analysis and strength experiment of rock-like materials with multi-fissures under uniaxial compression

PU Cheng-zhi，CAO Ping，ZHAO Yan-lin，ZHANG Xiang-yang，YI Yong-liang，LIU Ye-ke

School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China

Received:2009-09-17 Online:2010-11-10 Published:2010-11-24

摘要/Abstract

摘要：

采用伺服控制单轴加载系统对预制多裂隙水泥砂浆试件进行加载试验，探索裂隙角度和分布密度对多裂隙类岩石材料断裂破坏强度的影响规律。对试验数据整理分析，应用FLAC3D建立应变软化模型，进行数值模拟。试验数据和数值分析结果表明，裂隙分布密度相同时，裂隙倾角对试件断裂破坏强度的影响比较显著，25°附近取得最小值；裂隙角度相同时，裂隙分布密度对试件断裂破坏强度的影响与裂隙倾角有关，角度较小时，影响比较显著，随着角度的增大，影响越来越弱。试验所得结论，对于预测地下工程中多裂隙情况下围岩强度变化规律提供了依据。

关键词: 多裂隙类岩材料, 单轴压缩, 断裂破坏强度, 双重影响因素, 数值分析

Abstract:

In the system of uniaxial loading with servo control, the experiment of uniaxial loading on the samples of prefabricated cement mortar with multiple fissures was made, aiming to explore the influencing rules of strength of fracture failure which belong to the rock-like material with different angles and densities of distribution of the fissures. Basing on the arrangement and analysis of the experimental data, a strain-softening model is established by using the software-FLAC3D; and then the numerical analysis of the strain-softening model carried out. The experimental data and the results of numerical calculation show that: When the density distributions of fissures are the same, the angle of the fissures plays an obvious part in the strength of fracture failure of the samples. And when the angle of the fissures is about 25°, it has the minimum value of strength. When the angles of the fissures are the same, the strength of fracture failure of the samples has a relationship with the density distribution of fissures. When the angle has a small value, the effects of density distribution of fissures are obvious. And with the increasing of the inclination angle of the fissures, the effects are increasingly weak. This conclusion provides a basis for predicting the changing rules of strength of the wall rock with multi-fissures in the underground projects.

Key words: rock-like material with multi-fissures, uniaxial compression, strength of fracture failure, double influencing factors, numerical analysis

中图分类号:

TU 452

蒲成志，曹平，赵延林，张向阳，衣永亮，刘业科. 单轴压缩下多裂隙类岩石材料强度试验与数值分析[J]. , 2010, 31(11): 3661-3666.

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