含裂隙岩石单轴压缩下力学性能及能量演化机制研究

作     者：王二博 王志丰 王亚琼 WANG Erbo;WANG Zhifeng;WANG Yaqiong

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室陕西西安710064 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2024年第38卷第1期

页      面：116-129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] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFA0716901) 陕西省交通科技项目(22-09K) 陕西省重点研发计划“揭榜挂帅”项目(2022JBGS3-08) 

主　　题：裂隙倾角 力学性能 能量演化 单轴压缩 破坏模式 离散元 

摘      要：为了研究裂隙倾角对岩石力学性能以及破坏过程中能量演化机制的影响,基于颗粒流离散元数值平台,构建了具有不同裂隙倾角的岩石的计算模型,开展了含不同裂隙倾角岩石的单轴压缩数值试验研究。结果表明:随着裂隙倾角的增大,裂隙岩石的峰值强度和弹性模量均呈先减小后增大的“V形变化趋势;当裂隙倾角较小时,岩石试样主要发生剪切破坏和竖向劈裂破坏,拉剪裂纹数主要呈台阶式增长;裂隙倾角越大,岩石破坏模式将过渡为竖向劈裂和剪切的混合破坏,拉剪裂纹数变化曲线呈指数增长;随着裂隙倾角的增大,岩石试样的总输入能量和弹性应变能呈先减小后增大的变化趋势;裂隙角度越大,耗散能上升越快,但试样破坏时的最终耗散能则越低。裂隙结构的存在对试样在受压破坏时的储能极限均有明显的弱化作用,削弱了岩石吸收和储存弹性应变能的能力,增强了其在峰值应力处的能量耗散能力。