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拉剪应力状态下岩体裂隙扩展的断裂力学机制及物理模型试验
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:0
  • 页码:997-1002
  • 分类:TU452[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学土木工程学院,重庆400045, [2]重庆大学教育部山地城市建设与新技术重点实验室,重庆400045~, [3]成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都610059
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金青年科学基金(No.40902078):教育部博士点新教师基金(No.200806111012);中国博士后科学基金(No.20080440703,No.201003315):地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金(No.GZ2007-13).
  • 相关项目:高地应力条件下岩石卸荷变形破坏过程的能量机制研究
中文摘要:

开挖卸荷岩体裂隙面通常处于拉剪应力状态。在裂隙应力和变形状态分析的基础上,采用线弹性断裂力学理论和物理模型试验研究了拉剪应力状态下裂隙扩展的力学机制。岩体裂隙在拉剪应力状态下沿裂隙面间的滑动抗剪摩擦力消失,裂隙起裂沿I型张拉裂隙断裂韧度K1最小的方向起裂,并最终发展与卸荷拉应力方向垂直;拉剪应力状态下岩体的总位移方向平行于拉应力方向,通过合理的位移假设,基于能量及线弹性断裂力学理论,求解了拉剪应力状态下分支裂隙扩展过程中尖端的动态应力强度因子和扩展长度判据;通过拉剪应力状态下单裂隙扩展物理模型试验验证了理论推导的正确性。

英文摘要:

The rocks cracks are in tension-shear stress state when excavated and unloading. Based on the analysis of stress and deformation for the crack in tension-shear sress state, the mechanism of its expanding is studied by linear elastic fracture mechanics theory and physical model test. The researches show that the frictional force along crack plane is vanished when cracks are in tension-shear stress state; the cracks expanding is started up in the direction of the fracture toughness K1 of mode I tensile crack being minimal, and ultimately perpendicular to tension stress. The total displacement is parallel to tension stress under tension-shear stress state, the dynamic stress intensity factor of branching cracks tip in the process of expanding and its expanding length are solved based on energy and linear elastic fracture mechanics theory on the logical displacement hypothesis. The theory results are examined and certified by physical model experiment of some single crack under tension-shear stress.

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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