动载荷作用下含倒U型孔洞裂纹试件的动力损伤行为研究

作     者：周磊 朱哲明 董玉清 牛草原 邓帅 姜亚成 ZHOU Lei;ZHU Zheming;DONG Yuqing;NIU Caoyuan;DENG Shuai;JIANG Yacheng

作者机构：四川大学建筑与环境学院深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2021年第40卷第1期

页      面：113-125页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11672194) 四川省科技计划项目(2018JZ0036) 

主　　题：岩石力学 裂纹群 冲击载荷 围岩 裂纹扩展速度 破坏行为 

摘      要：裂纹群对隧道围岩的动力学特性影响机制复杂程度远大于单裂纹缺陷。为了研究裂纹群对隧道围岩破坏行为的影响机制,采用PMMA制备含倒U型孔洞裂纹模型试样模拟含裂纹缺陷围岩工况,利用落锤冲击试验机进行动态加载,分析遭受冲击载荷作用下裂纹群在围岩内的损伤演化规律,随后采用有限差分法软件进行数值分析,对比论证试验结果的科学性,及分析在冲击载荷作用下裂纹群对围岩应力状态的影响,结果表明:(1)裂纹群对裂纹的扩展速度有显著地促进作用,多裂纹试件的裂纹扩展速度是单裂纹试件的1.277倍,且多裂纹试件的裂纹起裂时间明显缩短;(2)相对于单裂纹缺陷试件而言,多裂纹试件的动态断裂韧度明显降低,为单裂纹的58.72%;(3)多裂纹试件内I/II复合裂纹的起裂明显易于纯I型裂纹,且动态断裂韧度与II型动态应力强度因子有很大关系。