含两条表面闭合裂纹岩石类介质裂隙贯通机制三维数值分析.pdfVIP

含两条表面闭合裂纹的岩石类介质裂隙贯通机制的三维数值分析 左字军1·2唐春安1t2·3梁正召3张永彬1张娟霞1徐涛2 (1．东北大学岩石破裂与失稳研究中心沈阳110004；2大连大学材料破坏力学数值试验研究中心大连116622； 3．大连理工大学土木水利学院太连 116024) 摘 要 采用基于细观损伤力学基础上开发的三维岩石破裂过程分析系统RFPA叩，对单轴压缩加载下含两 条预制表面闭合裂纹的岩石类试样的破坏机制和裂纹联接模式进行了数值模拟。在数值模拟中，改变预制 裂纹的布置形式和几何参数，在裂纹中插入理想弹塑性材料来模拟裂纹之间的摩擦。本文总共对四组含两 条预制的平行倾斜表面闭合裂纹的岩石类试样进行了模拟。数值模拟再现了实际试验中观察到的大多数现 象，如翼形裂纹和次生裂纹的起裂和扩展、裂纹的联接和试样的宏观破坏。模拟结果表明，对于含两条预 制表面闭合裂纹的岩石类试样，有四种不同的裂纹联接模式，它们是张应力模式(T)、剪应力模式(s)、张剪 压缩下岩石的破坏特性。 关键词 数值模拟，裂纹传播，裂纹联接，表面闭台裂纹，三维裂纹 452 分类号Tu Materials NumericalSimulationon3．DCrackCoalescenceinRock-Like Two SurfaceClosedFlaws Pre-Existing Containing Ta02 Zuo Chunanl·2，3 JuanxialXu Yujunl’2Tang LiangZhengzha03ZhangYongbin。Zhang (1．CenterforRockInstability School，DalimaUniversity rialFailure．DalLuUniversity．Dalianll6622；3．Civil＆HydraulicEngineering Abstract RockFailure codeRFPA’”basedoo Process damage Usingnewlydeveloped Analysis mcsoscopic mechanics，numericalsimulationsoll ofrock-likematerial two surfaceclosed samples containingpre—existing flawsunderuniaxial areconductedto thefaiinremechanismandcrackcoaies— compressiveloadjng investigate modes．The surface flaws indifferent in cence closed are pre—existing arranged systematicgeometries．Friction theflaws．Atotaloffive of closedflawsismodeled