孔槽式圆盘破坏特性与裂纹扩展机制颗粒流分析.pdf

第 35 卷第 8 期 岩 土 力 学 Vol.35 No. 8 2014 年 8 月 Rock and Soil Mechanics Aug. 2014 文章编号：1000－7598 －(2014) 08 －2269 －10 孔槽式圆盘破坏特性与裂纹扩展机制颗粒流分析 1 1, 2 黄彦华 ，杨圣奇 （1.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221008 ； 2. 武汉大学 岩土与结构工程安全湖北省重点实验室，武汉 430072 ） 摘 要：基于室内岩石类脆性材料圆盘试样巴西试验结果，利用颗粒流程序 （PFC ），获得一组能够反映其力学特征的细观 参数。在此基础上，对孔槽式圆盘试样进行巴西试验模拟，分析了裂隙倾角和半径比变化对孔槽式圆盘试样力学参数和裂纹 扩展规律的影响。孔槽式圆盘试样力学参数显著低于完整圆盘试样，降幅与孔槽几何参数密切相关。劈裂荷载随裂隙倾角的 增大呈非线性变化，而随着半径比的增大呈近似线性减小规律。通过分析认为，在试验模拟范围内保持半径比不变，当裂隙 倾角较小时，孔洞是主裂纹起裂的主要诱因；裂隙倾角较大时，裂隙成为主裂纹起裂的主要诱因。保持裂隙倾角不变，当半 径比较小时，裂隙是主裂纹起裂的主要诱因；半径比较大时，孔洞成为主裂纹起裂的主要诱因。最后，从细观层面探讨了孔 槽式圆盘试样裂纹扩展机制。 关 键 词：脆性岩石；巴西试验；孔槽式圆盘；裂纹扩展；颗粒流程序 中图分类号：TU 45 文献标识码：A Particle flow simulation of fracture characteristics and crack propagation mechanism of holed-cracked Brazilian disc specimen 1 1, 2 HUANG Yan-hua , YANG Sheng-qi (1. State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou