含缺陷空间变异性岩体裂纹扩展的近场动力学模拟

作     者：仉文岗 孟凡胜 卢志堂 何昌杰 李建新 文海家 ZHANG Wengang;MENG Fansheng;LU Zhitang;HE Changjie;LI Jianxin;WEN Haijia

作者机构：重庆大学土木工程学院中国重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室中国重庆400045 重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心中国重庆400045 合肥工业大学资源与环境工程学院中国合肥230009 中国建筑第五工程局有限公司中国长沙410004 中建五局第三建设有限公司中国长沙410004 

出 版 物：《工程地质学报》 (Journal of Engineering Geology)

年 卷 期：2021年第29卷第3期

页      面：702-710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：重庆市教委重点项目(资助号:KJZD-K201900102) 科技部外专引智项目(资助号:G20190022002) 重庆市自然科学基金创新群体科学基金(资助号:cstc2020jcyj-cxttX0003) 国家自然科学基金青年基金项目(资助号:41807266) 

主　　题：近场动力学 随机场 空间变异性 裂纹扩展 

摘      要：天然岩体内部含有微裂纹,其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题。此外,岩体物理力学参数的空间变异性,也会影响其强度及破坏演化过程。本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RPD),并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟,该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势,使所建模型更接近真实岩体状态。利用MATLAB编程并依托含单一倾斜预制裂缝模型进行了计算程序的准确性验证。结果表明,所采用的随机近场动力学方法可以很好地模拟裂纹发展过程,预制裂缝倾角对后续裂纹发展有较大影响。此外,不考虑岩体物理力学材料参数空间变异性的存在时,会大大低估裂纹发展速度。