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研究预制裂隙岩体的力学性质与破坏过程

更新时间: 2024-10-23 16:19:00  查看次数: 23    
岩体处在复杂的地质环境里,会随着地质环境的变化而不断改变。在这个过程中,岩体内部会出现很多不同类型的破裂面和破裂带,这就让岩体材料的力学性质变得特别复杂。因为这种复杂结构,岩体材料不均匀、各向异性,这是影响岩体力学性质和损伤破裂模式的主要因素。为了方便研究,研究人员常常把岩体的复杂结构简化成有预制裂隙的模型。研究也证明了,含裂隙的岩体的破坏和失稳,最后都是因为岩体内部不连续的面在荷载作用下闭合、相对滑动和扩展,形成了贯通的破坏面引起的。
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一开始,初始裂纹是垂直于预制裂隙的方向出现的,但最后发展的方向会靠近轴压的方向。翼裂纹最先在预制裂隙的尖端出现,随着翼裂纹稳定扩展,裂隙尖端又会产生次生裂纹。这个时候试样内部既有拉应力也有剪应力,次生裂纹快速发展,几乎和翼裂纹同时到达试样的端部,这就实现了拉剪混合破坏。在单轴压缩荷载作用下主要是剪切破坏。
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在刚开始加载荷载的时候,预制裂隙外侧的尖端首先会出现大致垂直于预制裂隙的翼裂纹,这个时候预制双裂隙内侧的尖端有损伤但裂纹还没开始扩展。等翼裂纹稳定发展一段距离后,预制裂隙外侧的尖端又会出现和预制裂隙在一个平面的剪切裂纹。预制裂隙内侧的尖端在荷载作用下向内延伸、扩展搭接,最后贯通,试样发生脆性破坏。
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