| 双孔洞裂隙砂岩裂纹扩展特征试验与颗粒流模拟 |
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| 引用本文： | 杨圣奇,黄彦华.双孔洞裂隙砂岩裂纹扩展特征试验与颗粒流模拟[J].应用基础与工程科学学报,2014(3). |
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| 作者姓名： | 杨圣奇 黄彦华 |
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| 作者单位： | 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;岩土与结构工程安全湖北省重点实验室武汉大学; |
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| 基金项目： | 教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-12-0961);国家自然科学基金项目(51179189);岩土与结构工程安全湖北省重点实验室开放研究基金项目(HBKLCIV201201) |
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| 摘 要： | 基于尺寸为80mm×160mm×30mm的双孔洞裂隙长方体砂岩试样单轴压缩试验结果,分析了双孔洞裂隙砂岩裂纹扩展特征,建立了双孔洞裂隙砂岩宏观应力-应变曲线与裂纹扩展过程的关系.利用颗粒流模拟程序,基于试验结果进行细观参数校准,进一步研究了裂隙倾角对双孔洞裂隙试样力学参数及裂纹扩展特征的影响.与完整砂岩试样相比,双孔洞裂隙试样力学参数显著降低,但降低程度与裂隙倾角密切相关.随着裂隙倾角的增大,双孔洞裂隙试样峰值强度先减小后增大,弹性模量呈逐渐增加的趋势,而峰值应变呈非线性变化.完整试样呈轴向劈裂脆性破坏,而双孔洞裂隙试样首先在孔洞上下边缘及裂隙的尖端附近萌生初始裂纹,裂纹的扩展与贯通导致了试样最终失稳破坏.最后探讨了双孔洞裂隙试样裂纹扩展细观机制:首先在裂隙尖端附近和孔洞边缘形成应力集中区,应力提高导致颗粒间黏结断裂,产生微裂纹;在应力集中区转移过程中不断产生新的微裂纹,微裂纹的汇集形成宏观裂纹.
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| 关 键 词： | 脆性砂岩 双孔洞裂隙 力学特性 裂纹扩展 颗粒流模拟 |
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