岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (S2): 588-597.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1778
徐浩淳1, 2, 3,金爱兵1, 2,赵怡晴1, 2,陈哲1, 2, 3
XU Hao-chun1, 2, 3, JIN Ai-bing1, 2, ZHAO Yi-qing1, 2, CHEN Zhe1, 2, 3
摘要:
基于颗粒流程序(particle flow code,PFC),对不同接触角(2a = 6º~30º)条件下25~1 000 ℃砂岩进行巴西劈裂模拟试验,研究其应力分布和破裂模式,并将巴西劈裂与直接拉伸进行对比。研究表明:(1)巴西劈裂中,面接触加载可以降低端部效应,加载过程中首先在圆盘中部产生拉裂纹,随着荷载的升高,拉裂纹汇集、扩展、贯通。(2)平板点接触巴西劈裂测得的抗拉强度小于直接拉伸强度,其抗拉强度计算公式的修正系数k随温度T的升高线性减小,满足k = −3.303×10−4T+1.468。随着接触角的增大,不同温度处理后巴西圆盘的抗拉强度均呈现出增大的趋势。(3)在2a≥18º时,巴西圆盘可以保证中心起裂;2a = 18º~24º时,圆盘在不同温度下破裂模式稳定;在接触角过大(2a = 30º)时,圆盘在较低温度(≤600 ℃)下会形成倾斜裂纹。(4)结合修正系数和破裂模式分析,推荐接触角为18º~24º时,修正系数在0.802 6~ 0.856 0之间,可以保证所有温度试样中心起裂且破裂模式稳定。
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