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题名不同吸水时间下页岩卸荷破坏特征的颗粒离散元研究
被引量：11
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作者
卞康
陈彦安
刘建
崔德山
李一冉
梁文迪
韩啸
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机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国科学院大学
中国地质大学(武汉)工程学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期355-367,共13页
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基金
国家重点研发计划项目(No.2016YFC0401802)
国家自然科学基金重点项目(No.51539002)
+2 种基金
国家自然科学基金项目(No.51779249)
湖北省自然科学基金项目(No.2018CFB632)
中国科学院大学生创新实践训练计划(2018年)
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文摘
基于颗粒离散元方法,建立考虑页岩层理面强度和刚度弱化效应的页岩试样二维颗粒流数值模型。依据页岩室内三轴压缩试验所得的宏观力学参数随相对吸水率的演化规律,对数值模型中不同吸水时间条件下的细观参数进行标定,研究不同吸水时间下页岩岩样的卸荷力学特性和破坏特征。结果表明,加载和卸荷两种应力路径下的岩样强度参数均随吸水时间增加而减少,但卸荷路径下的黏聚力普遍小于加载条件,内摩擦角则相反;不同吸水时间下岩样主要发生沿层理面破坏及与层理面成一定角度的剪切破坏,随着吸水时间的增加,岩样的破碎程度明显提升,试样的破坏更容易受控于层理面,其破坏趋势也从单剪转化为双剪模式;不同卸荷阶段下岩样内部微裂纹数目的发展规律亦有所差异,在卸荷屈服阶段张、剪裂纹的增长产生分异,剪裂纹数量增长逐渐趋于平稳而张裂纹数量增长率持续增加,当到达峰后阶段应力残余点时张裂纹数量的增长速率明显降低并趋于平稳。
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关键词
吸水时间
页岩
卸荷
破坏特征
颗粒流
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Keywords
water absorption time
shale
unloading
failure characteristics
particle flow
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名含共面双裂隙复合岩样力学特征的颗粒流分析
被引量：8
- 2
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作者
陈彦安
崔德山
卞康
李一冉
梁文迪
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机构
中国地质大学(武汉)工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
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出处
《安全与环境工程》
CAS
北大核心
2020年第2期140-148,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(41772304)。
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文摘
含裂隙软硬相间复合地层破坏模式对地下洞室的稳定性研究具有重要意义。以岩层倾角为0°、30°、60°和90°的复合岩样室内试验结果为基础,采用颗粒流软件PFC2D建立了含预制共面双裂隙复合岩样的数值模型,研究了共面双裂隙倾角分别为0°、30°、60°、90°、120°和150°时复合岩样的峰值强度、弹性模量和应力-应变关系曲线以及变形破坏特征。结果表明:不同裂隙倾角下复合岩样的峰值强度随岩层倾角的变化普遍呈现出先减后增的趋势,而裂隙倾角对复合岩样弹性模量的影响效果并不显著;通过应力-应变关系曲线和变形破坏特征分析发现,在小角度岩层倾角下,复合岩样的脆性特征明显,从小角度到中角度岩层倾角,复合岩样呈现出由脆性到延性破坏的趋势,从中角度到高角度岩层倾角,复合岩样的延性特征减弱,表现出脆性破坏的特征。
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关键词
共面双裂隙
复合岩层
岩层倾角
裂隙倾角
力学特征
颗粒流分析
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Keywords
coplanar double fracture
composite rock
strata dip angle
fracture dip angle
mechanical characteristic
particle flow analysis
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分类号
X935
[环境科学与工程—安全科学]
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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