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岩石中三维单裂隙扩展过程的试验研究和数值模拟
  • 447
  • 921
  • 作者

    付金伟朱维申曹冠华薛伟强周奎

  • 单位

    山东大学岩土与结构工程研究中心

  • 摘要
    采用一种新型的透明性和脆性度良好的非饱和树脂材料,制作了一组含有不同倾角椭圆形三维内置单裂隙的试样。研究了单轴压缩条件下单裂隙的扩展与贯通过程,分析探讨其产生的条件和机理。试验结果表明:三维单裂隙试件破坏过程大致经历4个阶段。三维单裂隙的断裂比二维断裂复杂得多,产生多种不同形态的裂纹,如鱼鳍状裂纹、花瓣形裂纹等。在FLAC3D软件框架内还建立了一种新的弹脆性破坏本构关系和分析法,并采用超细单元划分法建模,用以模拟三维裂隙扩展。数值模拟结果与本文和前人的三维裂隙试验对照,相符程度均良好,表明了新的数值模拟方法的有效性。当推广到双轴压缩试验模拟时,也与前人相关试验结果有很好的一致性。
  • 关键词

    三维单裂隙裂隙扩展试验弹脆性本构数值模拟

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(41072234)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20090131110040)；岩土力学与工程国家重点实验室资助项目(Z011001)；
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