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孔槽式圆盘破坏特性与裂纹扩展机制颗粒流分析
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2014.8.10
  • 页码:2269-2277+2285
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008, [2]武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室,武汉430072
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划973项目(No.2014CB046905);国家自然科学基金资助项目(No.51179189):教育部新世纪优秀人才支持计划项目(No.NCET-12-0961):岩土与结构工程安全湖北省重点实验室开放研究基金项目(No.HBKLCIV201201).
  • 相关项目:深部断续裂隙岩石强度特性及其变形破坏机理研究
中文摘要:

基于室内岩石类脆性材料圆盘试样巴西试验结果,利用颗粒流程序(PFC),获得一组能够反映其力学特征的细观参数。在此基础上,对孔槽式圆盘试样进行巴西试验模拟,分析了裂隙倾角和半径比变化对孔槽式圆盘试样力学参数和裂纹扩展规律的影响。孔槽式圆盘试样力学参数显著低于完整圆盘试样,降幅与孔槽几何参数密切相关。劈裂荷载随裂隙倾角的增大呈非线性变化,而随着半径比的增大呈近似线性减小规律。通过分析认为,在试验模拟范围内保持半径比不变,当裂隙倾角较小时,孔洞是主裂纹起裂的主要诱因;裂隙倾角较大时,裂隙成为主裂纹起裂的主要诱因。保持裂隙倾角不变,当半径比较小时,裂隙是主裂纹起裂的主要诱因;半径比较大时,孔洞成为主裂纹起裂的主要诱因。最后,从细观层面探讨了孔槽式圆盘试样裂纹扩展机制。

英文摘要:

Based on the experimental results of intact Brazilian disc of rock-like materials, a set of mecroscopic parameters in particle flow code (PFC) that can reflect the macroscopic mechanical behavior of rock-like materials under Brazilian test are obtained. Then PFC is used to simulate Brazilian test for holed-cracked Brazilian disc (HCBD) specimen. The effect of crack angle and radius ratio on the mechanical parameters of HCBD specimen is analyzed. Compared with intact specimen, the split load of HCBD specimen takes on a reducing tendency, and the reducing extent is closely related to pre-hole and crack parameters. The split load is non-linearly changed as crack angle increasing, but linearly decreases as the increase of radius ratio. In the range of simulation test, when the crack angle is smaller, the hole is the main reason resulting in the main crack initiation;while the crack angle is bigger, the reason of main crack initiation results from the pre-existing crack. When the crack angle is a constant and the radius is relatively smaller, the pre-existing crack is the main reason of main crack initiation;while the crack angle is bigger, the main crack initiation results from the pre-existing hole. Finally, the crack propagation mechanism of HCBD specimen is discussed.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873