期刊文献+

层状岩石细观构造表征及劈拉受载各向异性行为研究 被引量:13

MESOSCALE STRUCTURE RECONSTRUCTION AND ANISOTROPIC BEHAVIOR MODELING OF LAYERED ROCK UNDER SPLITTING-TENSILE LOADING
在线阅读 下载PDF
导出
摘要 层状岩石结构内部矿物之间的定向排列与胶结作用形成不同构造方向的细观结构,使岩石变形破裂及其力学性能存在明显的各向异性。该文以板岩为研究对象,通过构建空间相关函数,建立可表征不同片理方向的岩石细观颗粒离散元模型。基于细观力学参数反演,针对不同片理角度(θ)的巴西劈裂试验开展数值仿真分析,对板岩的各向异性行为进行了研究。结果表明,由于岩石受内部片理构造的影响,在劈拉荷载作用下,呈现三种破坏模式,当θ≤30°时主要发生矿物颗粒之间的拉伸破坏,当θ=45°~75°时为剪切与拉伸共同作用产生的破坏,当θ>75°时为沿着片理面的拉伸破坏;岩样破坏所耗能量及劈拉强度随片理角度的增大而逐渐降低。该文提出的方法能较好地模拟层状岩石的各向异性力学特征及变形破裂规律,与试验结果表现出良好的一致性。 Various meso-scale representations of layered rock are formed by the directional arrangement and cementation of the minerals on a layered structure,which is obviously anisotropic in the mechanical behavior.This study presents a meso-scale particle discrete element model,which can demonstrate the meso-scale structure of slate by introducing a spatial correlation function.Based on the derivation of mechanical parameters on the meso-scale,the numerical simulations for slate Brazilian splitting tests with different bedding angles(θ)are conducted to investigate the anisotropic behavior.The simulation shows that there are three typical failure modes due to the various arrangements of bedding structures,including tensile failure atθ≤30°,combined shear and tensile failure atθ=45°~75°,and splitting-tensile failure atθ>75°.The splitting tensile strength and the fracture energy decrease with the increase ofθ.The proposed method is able to describe the anisotropy characteristics and the deformation-fracture behavior for layered rocks,which is in a good agreement with corresponding experiments
作者 唐欣薇 黄文敏 周元德 张楚汉 TANG Xin-wei;HUANG Wen-min;ZHOU Yuan-de;ZHANG Chu-han(School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China;State Key Laboratory of Hydroscience and Hydraulic Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China)
出处 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期153-160,共8页 Engineering Mechanics
基金 国家自然科学基金项目(51109083 41572251) 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室开放基金项目(2017C03) 国家自然科学基金委员会-中国铁路总公司高速铁路基础研究联合基金项目(U1434211) 国家重点研发计划项目(2016YFC1402800)
关键词 层状岩石 各向异性 空间相关特征 巴西劈裂 细观离散元 layered rock anisotropy spatial correlation characteristics Brazilian splitting test meso-scale discrete element method
  • 相关文献

参考文献10

二级参考文献115

共引文献184

同被引文献174

引证文献13

二级引证文献90

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部