单轴压缩荷载下红砂岩不同张开度三维通透裂隙扩展机理研究.pdf

第36卷 第4期 西 安 科 技 大 学 学 报 Vo1．36 No．4 2016年07月 J0URNALOFXI’AN UNIVERSITYOFSCIENCEAN DTECHNOLOGY Ju1．2016 DOI：10．13800／j．cnki．xakjdxxb．2016．0415 文章编号：1672—9315(2016)04—0548—06 单轴压缩荷载下红砂岩不同张开度 三维通透裂隙扩展机理研究 张仕林 ，杜贻腾 ，李廷春 ，张国朋 ，刘启顺 p (1．中国石油天然气华东勘察设计研究院岩土工程处 ，山东 青岛266071； 2．山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛266590)r 摘 要：采用 自制的模具在 圆柱体红砂岩标准试件上分别加工了不同张开度的通透裂隙，通过单 轴压缩试验和数值模拟的方法，系统分析了不同张开度条件下岩石裂隙的扩展机理。试验结果 f 显示，含裂隙试件的峰值强度、起裂强度以及弹性模量等力学参数随裂隙张开度的增大均呈线性 P 减小的趋势，其 中峰值强度的变化幅度较小，而起裂强度与弹性模量受裂隙张开度变化的影响较 明显；不同张开度裂隙的初始起裂均在裂尖位置以翼裂纹的形式展开，扩展至峰值状态前后，受 张开度的影响出现了明显差异。数值模拟结果显示，加载过程 中裂隙尖端拉应力集中区域随裂 e 隙张开度的增大逐渐增大，但始终未到达试件边界，而剪应力集 中的范围比较稳定基本不随裂隙 张开度的变化而改变 。 l 关键词：单轴压缩；通透裂隙；张开度；扩展规律；数值模拟 o 中图分类号：TU452 文献标志码 ：A i Propagationmechanism of3D through fracture with differeIItwidth underuniaxialload g ZHANG Shi一1in ，DU Yi．teng ，LITing—chun ， s ZHANGGuo—peng．LIUQi—shun P (1．C．eotechnicalEngineeringCompanyofEastChinaDesignInstitute，CNPC，Qingdao26607lChina； 2．ShandongProvincialKeyLaboratoryofCivilEngineeringDisasterPreventionandMitigation， ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，China) Abstract：Theuniaxialcompressiontestandnumericalsimulationareemployedtosystematicallyanalyze throughfractureswith differentwidthsprocessedbyhomemademoldon standard specimens．Testand z numericalresultsareobtainedasfollows：mechanicalparameterssuchaspeakstre