单轴压缩岩石不同边界裂纹扩展数值模拟研究 Numerical Studies of Crack Propagation in Free Boundary Shape under Uniaxial Compression.pdfVIP

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2017-12-13 发布于上海
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单轴压缩岩石不同边界裂纹扩展数值模拟研究 Numerical Studies of Crack Propagation in Free Boundary Shape under Uniaxial Compression.pdf

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单轴压缩岩石不同边界裂纹扩展数值模拟研究 Numerical Studies of Crack Propagation in Free Boundary Shape under Uniaxial Compression

第5卷第1期地下空间与工程学报 V01．5 Chinese of and Feb．2009 2009年2月 JournalUndergroundSpaceEngineering 单轴压缩岩石不同边界裂纹扩展数值模拟研究方恩权1’2，蔡永昌1’2，朱合华1’2 (1．同济大学地下建筑与工程系，上海200092； 2．同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092) 摘要：对于单轴压缩的岩石试件，其破坏形式主要是微裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。基于断裂力学机制，运用FLAC的显式有限差分数值模拟技术，对单轴压缩荷载下三种不同边界形状，即直边、凸形、凹形情况下含近边界预置斜裂纹的岩石模型进行了数值模拟研究。研究结果表明，基于Interface界面单元建立的裂纹扩展模式以Z型翼裂纹扩展为主，可以较好地模拟裂纹扩展过程。预置裂纹倾角和边界形状对近边界裂纹起裂应力及裂纹扩展过程都有一定的影响。凹边界情况下裂纹扩展较为稳定，无非稳定扩展情况的出现，而直边界和凸边界情况裂纹扩展均由稳定扩展到非稳定扩展逐步进行。关键词：近边界裂纹；裂纹扩展；单轴压缩；数值模拟中图分类号：TU452文献标识码：A NumericalStudiesofCrack inFree Propagation BoundaryShape underUniaxial Compression 2 FANG He-hualt En-quanl一-CAIYong-chan91一-ZHU (1．DepartmentofGeotechnicalEngineering-Tongji University。Shanghai200092-China： Geotechnicaland 2．K盼Laboratoryof UndergroundEngineeringofMinistryofEducation． i 200092．China) TongjUniversity。Shanghai rock Abstract：For atuniaxial test。itsfailureformsincludefriction samples compression slippage。self- anderankle ofmicro-cracks．Basedonthefracture mod- analogueplaneexpansion expansion mechanism，rock elswith inclinedflawsituatedclosetOthe arestudied pre-existing boundary finiteelementsim-