力学与实践

作者：王永艺, 龚斌, 唐春安,

关键词：压缩, 形状, 玄武岩柱, 破裂机理, 声发射, 数值模拟,

压缩条件下,不同形状玄武岩柱的强度和变形存在差异,且其破裂机理和破坏模式亦存在区别。本文构建不同形状的玄武岩柱图像,然后将细观损伤力学、统计强度理论、连续介质力学相结合,基于RFPA^\rm 3D-CT软件的数字图像处理,将玄武岩柱图像转化为有限元网格模型,并分别赋予节理、岩石的材料力学参数,其中,考虑节理及岩石的非均质性。进一步开展不同侧压条件下的玄武岩柱数值试验,以研究其强度和变形特性,及其破裂机理与破坏模式。研究表明：对于侧压0 MPa的情况,尺寸1.5 m\times3 m,3 m\times3 m,6 m\times3 m的玄武岩柱的抗压强度随柱体倾角的增加大致呈U型分布;对于侧压6 MPa的情况,尺寸1.5 m\times3 m,3 m\times3 m,6 m\times3 m的玄武岩柱的抗压强度随柱体倾角的增加大致呈V型分布。分别以尺寸1.5 m\times3 m,6 m\times3 m,柱体倾角\beta 为15^\circ和45^\circ的玄武岩柱为例,研究其在不同侧压条件下的破裂机理及破坏模式,分析了加载过程中应力集中、裂纹萌生、扩展、破碎带形成的全过程,以及声发射特征。

来源：2022年第1期

《力学与实践》期刊编辑部

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