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岩石压剪裂纹水力劈裂分析及裂纹面方向计算
被引量：
7
1
作者
汪魁
赵明阶
《重庆交通大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2010年第3期441-444,共4页
水力劈裂技术在岩土工程中应用越来越广泛,但自然界中的水力劈裂可能会引发地质灾害,因此,水力劈裂机理研究已成为岩土工程中的热点问题。通过利用断裂力学理论对水力劈裂时裂纹的扩展问题进行研究,推导了基于最大周向应力理论的裂纹起...
水力劈裂技术在岩土工程中应用越来越广泛,但自然界中的水力劈裂可能会引发地质灾害,因此,水力劈裂机理研究已成为岩土工程中的热点问题。通过利用断裂力学理论对水力劈裂时裂纹的扩展问题进行研究,推导了基于最大周向应力理论的裂纹起裂角及临界水压的计算公式,分析了压剪复合断裂时临界水压力与裂纹面方向之间的关系,在此基础上得出了压剪断裂时最易于发生水力劈裂的裂纹面位置。
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关键词
水力劈裂
最大周向应力
压剪裂纹
临界水
压
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职称材料
压应力对压剪裂纹扩展的影响研究
被引量：
6
2
作者
王勃
张阳博
+1 位作者
左宏
王厚锦
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期845-851,共7页
本文针对压剪裂纹的启裂及扩展问题,研究了脆性材料中裂纹面压应力变化对其扩展的影响规律.借助双轴加载试验机可自由调节两个轴位移和力的优势,设计了一种单边对称双裂纹压剪试样.试验中,施加裂纹面压应力至不同的预设值后,使剪应力单...
本文针对压剪裂纹的启裂及扩展问题,研究了脆性材料中裂纹面压应力变化对其扩展的影响规律.借助双轴加载试验机可自由调节两个轴位移和力的优势,设计了一种单边对称双裂纹压剪试样.试验中,施加裂纹面压应力至不同的预设值后,使剪应力单调增大直至裂纹启裂及扩展,得到不同预设压应力下压剪裂纹启裂及扩展规律.随着预设压应力增大,启裂角增大,裂纹扩展路径与初始裂纹的偏角也增大.但随着压应力增大,启裂角增大至一定值后趋于稳定,实验发现,依据裂纹是否闭合,压应力对压剪裂纹扩展的作用大致可分为两个阶段:闭合前,压应力对裂纹启裂载荷及启裂角、扩展路径均有影响,预设压应力增大,裂纹启裂载荷增大、启裂角增大,扩展路径愈来愈偏离初始裂纹方向;闭合后,压应力虽然增大,启裂角和临界压剪应力比始终恒定,压应力对临界剪力和扩展路径存在一定影响.研究表明,裂纹启裂角与启裂时的压剪应力比存在一定的对应关系.启裂时的压剪应力比增大,启裂角增大,启裂时的压剪应力比恒定,启裂角不变.
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关键词
压剪裂纹
双轴加载
压
应力
裂纹
扩展
启裂角
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职称材料
基于三剪统一强度准则的岩石裂纹压剪断裂判据
被引量：
2
3
作者
胡小荣
柳岸
《南昌大学学报（工科版）》
CAS
2019年第2期139-143,共5页
基于三剪统一强度准则研究了岩石裂纹压剪断裂问题,根据最小J2准则、最大拉应力准则及最小能量密度因子理论确定的岩石起裂角,给出了相应的岩石裂纹压剪断裂判据。通过断裂判据,计算出不同岩石的纯Ⅱ型裂纹断裂韧度与纯Ⅰ型裂纹断裂韧...
基于三剪统一强度准则研究了岩石裂纹压剪断裂问题,根据最小J2准则、最大拉应力准则及最小能量密度因子理论确定的岩石起裂角,给出了相应的岩石裂纹压剪断裂判据。通过断裂判据,计算出不同岩石的纯Ⅱ型裂纹断裂韧度与纯Ⅰ型裂纹断裂韧度的比值,并与试验值及其他准则的断裂判据理论比值进行了对比,发现通过改变中间主应力效应系数b,该比值可更接近实际值。该比值在开裂角确定时,与泊松比ν、内摩擦角φ及三剪统一强度准则中的中间主应力效应系数b有关,结果表明该断裂判据有一定的合理性。
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关键词
三
剪
统一强度准则
压剪裂纹
起裂角
断裂判据
断裂韧度
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职称材料
压-剪混合型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场
被引量：
6
4
作者
梁文彦
王振清
周博
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第5期618-625,共8页
假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规...
假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规律,计算结果和分析表明,压-剪混合型裂纹尖端场是满塑性的,不含有弹性卸载区,黏性效应是研究扩展裂纹尖端场时的一个重要因素．无论混合裂纹趋近Ⅰ型还是趋近Ⅱ型,静水压力随摩擦系数的增加都是增加的,裂纹面摩擦效应是阻止裂纹扩展速度的因素,且摩擦作用越强,裂纹尖端场的韧性越高．
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关键词
压
-
剪
混合型
裂纹
定常扩展
黏性效应
弹黏塑性材料
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职称材料
压剪应力状态下岩石复合型断裂判据的研究
被引量：
29
5
作者
郑安兴
罗先启
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1892-1898,共7页
考虑岩石闭合裂纹壁面间存在的摩擦力对裂纹尖端应力场的影响,应用最大周向应力理论得到压剪复合裂纹的断裂角。在此基础上,依据岩石裂纹尖端双向受力时的破坏特征,结合最大周向应力准则与修正的格里菲斯(Griffith)强度理论,建立了考虑...
考虑岩石闭合裂纹壁面间存在的摩擦力对裂纹尖端应力场的影响,应用最大周向应力理论得到压剪复合裂纹的断裂角。在此基础上,依据岩石裂纹尖端双向受力时的破坏特征,结合最大周向应力准则与修正的格里菲斯(Griffith)强度理论,建立了考虑摩擦效应的闭合裂纹失稳扩展的岩石压剪断裂判据。研究结果表明:断裂角受裂纹和荷载方向的夹角、裂纹壁面之间的摩擦系数、侧压力系数的影响;当压剪裂纹的断裂角是某个定值时,纯II型裂纹的断裂韧度与纯I型裂纹的断裂韧度的比值只与岩石裂纹表面的摩擦系数取值有关,而与其他岩石力学参数无关。此研究成果可为压剪应力作用下裂隙岩体的失稳破坏提供参考。
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关键词
修正格里菲斯准则
压剪裂纹
断裂判据
断裂角
岩石力学
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职称材料
水压力作用下岩石中Ⅰ和Ⅱ型裂纹断裂准则
被引量：
7
6
作者
高赛红
曹平
汪胜莲
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期1087-1091,共5页
为了研究裂隙岩体在水作用下的损伤断裂机制,考虑水产生的垂直裂纹面的静水压力和平行裂纹面的拖拽力,分析处于压剪和拉剪状态的单裂纹应力状态,推导出水作用下裂纹的应力强度因子。还定义基于断裂韧度的损伤变量,并将损伤变量引入Dugd...
为了研究裂隙岩体在水作用下的损伤断裂机制,考虑水产生的垂直裂纹面的静水压力和平行裂纹面的拖拽力,分析处于压剪和拉剪状态的单裂纹应力状态,推导出水作用下裂纹的应力强度因子。还定义基于断裂韧度的损伤变量,并将损伤变量引入Dugdale裂纹模型,推导出水损伤作用下压剪和拉剪应力状态下裂纹的应力强度因子。基于压剪条件下的断裂准则和最大周向应力理论,推导出压剪和拉剪应力状态下,考虑水损伤作用的裂隙岩体断裂准则。
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关键词
压剪裂纹
拉
剪
裂纹
断裂韧度
损伤断裂
断裂准则
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职称材料
水工隧洞围岩裂纹扩展的临界水压解析解
被引量：
10
7
作者
卞康
肖明
胡田清
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期2429-2436,共8页
通过把断裂力学扩展判据引入水工隧洞解析解中,使宏观的水工隧洞受力分析与细观的围岩裂纹扩展研究相结合;将隧洞围岩裂纹分为拉剪型裂纹和压剪型裂纹,并针对不同类型裂纹的开展机制,分别推导了水工隧洞围岩拉剪型和压剪型裂纹扩展时的...
通过把断裂力学扩展判据引入水工隧洞解析解中,使宏观的水工隧洞受力分析与细观的围岩裂纹扩展研究相结合;将隧洞围岩裂纹分为拉剪型裂纹和压剪型裂纹,并针对不同类型裂纹的开展机制,分别推导了水工隧洞围岩拉剪型和压剪型裂纹扩展时的临界内水压力表达式。在此基础上,分析了裂纹的走向、长度、埋深等参数对临界水压的影响规律。算例显示,在高内水压力作用下,或者由于地应力释放的影响,裂纹既可能发生拉剪型扩展,也可能发生压剪型扩展,但后者发生的几率更大。在内水压力控制工况下,当裂纹走向垂直于洞壁法线方向时最不容易发生扩展;裂纹长度越长,埋深越浅,围岩孔隙水的作用面积越大,裂纹发生扩展的可能性越大。
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关键词
圆形隧洞
水力劈裂
拉
剪
型
裂纹
压
剪
型
裂纹
临界水
压
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职称材料
页岩起裂应力和裂纹损伤应力的试验及理论
被引量：
36
8
作者
李存宝
谢和平
谢凌志
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期969-976,共8页
为研究页岩在破坏过程中的起裂机制,对具有不同层理倾角的页岩岩样进行了不同围压下的常规三轴压缩实验,基于裂纹体积应变拐点和岩样体积应变拐点分别确定了页岩的起裂应力和裂纹损伤应力。试验结果表明,在相同围压下,层理倾角对页岩岩...
为研究页岩在破坏过程中的起裂机制,对具有不同层理倾角的页岩岩样进行了不同围压下的常规三轴压缩实验,基于裂纹体积应变拐点和岩样体积应变拐点分别确定了页岩的起裂应力和裂纹损伤应力。试验结果表明,在相同围压下,层理倾角对页岩岩样的起裂应力大小影响很小,但对裂纹损伤应力的影响较大,这最终导致了页岩破坏模式和破坏强度对层理倾角的依赖性;当层理倾角相同时,随着围压增大,页岩起裂应力与峰值应力的比值变化逐渐增大,而裂纹损伤应力与峰值应力的比值变化很小,说明在层理倾角相同的条件下围压对页岩中裂纹的起裂有显著的影响,而对裂纹的非稳定扩展影响较小;基于断裂力学的压剪裂纹模型解释了页岩的起裂机制,并利用试验数据验证了该模型的合理性;利用该模型预测页岩中含有裂纹的平均长度约为0.985 mm,与现有文献中的结果较吻合;同时该模型的计算结果表明当页岩中的压剪裂纹长度超过3 mm时,裂纹长度对页岩起裂应力的影响不显著。
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关键词
页岩
起裂应力
裂纹
损伤应力
压剪裂纹
起裂机制
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职称材料
裂纹岩体贯通机制的数值模拟研究
被引量：
1
9
作者
王忠昶
赵德深
王怀亮
《大连大学学报》
2007年第6期32-36,共5页
裂隙岩体在荷载作用下导致其内部裂纹的相互贯通,从而在裂纹尖端形成较大的塑性破坏区域,岩体工程的失稳大多是由于其内部节理、裂隙等缺陷发展导致的,应用断裂力学的方法,可以追踪岩体中节理裂隙的起裂、扩展至相互贯通使岩体局部破坏...
裂隙岩体在荷载作用下导致其内部裂纹的相互贯通,从而在裂纹尖端形成较大的塑性破坏区域,岩体工程的失稳大多是由于其内部节理、裂隙等缺陷发展导致的,应用断裂力学的方法,可以追踪岩体中节理裂隙的起裂、扩展至相互贯通使岩体局部破坏的过程,从而揭示岩体失稳的渐进破坏机制.本文采用有限元方法模拟了岩体中不同倾角的压剪裂纹的破坏问题,根据不同倾角裂纹的力学机理分析了其受力差异,依据最短塑性区距离判据分析了相近裂尖的扩展距离,得出了不同倾角的两共线裂纹相近裂尖破坏后岩桥之间的有效距离.
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关键词
最短塑性区距离
岩桥
压剪裂纹
扩展
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职称材料
模拟裂纹传播的新方法──无网格伽辽金法
被引量：
10
10
作者
李卧东
王元汉
陈晓波
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期33-36,共4页
无网格伽辽金法采用移动最小二乘法构造位移函数，由于它脱离了单元的概念，因此特别适合岩体介质中裂纹的传播分析。计算了拉伸荷载作用下裂纹尖端的应力集中，对J积分围线作了进一步的讨论；运用无网格伽辽金法模拟岩体介质中的不连...
无网格伽辽金法采用移动最小二乘法构造位移函数，由于它脱离了单元的概念，因此特别适合岩体介质中裂纹的传播分析。计算了拉伸荷载作用下裂纹尖端的应力集中，对J积分围线作了进一步的讨论；运用无网格伽辽金法模拟岩体介质中的不连续面，计算了压剪复合型裂纹的应力强度因子；运用不同的断裂准则对裂纹的传播进行了分析模型，数值结果表明该方法与实验结果符合得很好。
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关键词
无网格伽辽金法
移动最小二乘法
压
剪
复合型
裂纹
裂纹
传播
岩体
应力强度
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职称材料
题名
岩石压剪裂纹水力劈裂分析及裂纹面方向计算
被引量：
7
1
作者
汪魁
赵明阶
机构
重庆交通大学河海学院
出处
《重庆交通大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2010年第3期441-444,共4页
文摘
水力劈裂技术在岩土工程中应用越来越广泛,但自然界中的水力劈裂可能会引发地质灾害,因此,水力劈裂机理研究已成为岩土工程中的热点问题。通过利用断裂力学理论对水力劈裂时裂纹的扩展问题进行研究,推导了基于最大周向应力理论的裂纹起裂角及临界水压的计算公式,分析了压剪复合断裂时临界水压力与裂纹面方向之间的关系,在此基础上得出了压剪断裂时最易于发生水力劈裂的裂纹面位置。
关键词
水力劈裂
最大周向应力
压剪裂纹
临界水
压
Keywords
hydraulic fracturing
the maximum circumferential stress
tension-shear complex fracture
the critical internal water pressure
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
压应力对压剪裂纹扩展的影响研究
被引量：
6
2
作者
王勃
张阳博
左宏
王厚锦
机构
西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室
中国矿业大学(北京资源与安全工程学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期845-851,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11572235)
文摘
本文针对压剪裂纹的启裂及扩展问题,研究了脆性材料中裂纹面压应力变化对其扩展的影响规律.借助双轴加载试验机可自由调节两个轴位移和力的优势,设计了一种单边对称双裂纹压剪试样.试验中,施加裂纹面压应力至不同的预设值后,使剪应力单调增大直至裂纹启裂及扩展,得到不同预设压应力下压剪裂纹启裂及扩展规律.随着预设压应力增大,启裂角增大,裂纹扩展路径与初始裂纹的偏角也增大.但随着压应力增大,启裂角增大至一定值后趋于稳定,实验发现,依据裂纹是否闭合,压应力对压剪裂纹扩展的作用大致可分为两个阶段:闭合前,压应力对裂纹启裂载荷及启裂角、扩展路径均有影响,预设压应力增大,裂纹启裂载荷增大、启裂角增大,扩展路径愈来愈偏离初始裂纹方向;闭合后,压应力虽然增大,启裂角和临界压剪应力比始终恒定,压应力对临界剪力和扩展路径存在一定影响.研究表明,裂纹启裂角与启裂时的压剪应力比存在一定的对应关系.启裂时的压剪应力比增大,启裂角增大,启裂时的压剪应力比恒定,启裂角不变.
关键词
压剪裂纹
双轴加载
压
应力
裂纹
扩展
启裂角
Keywords
compression shear crack
biaxial loading
compression stress
crack propagation
crack initiation angle
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于三剪统一强度准则的岩石裂纹压剪断裂判据
被引量：
2
3
作者
胡小荣
柳岸
机构
南昌大学建筑工程学院
出处
《南昌大学学报（工科版）》
CAS
2019年第2期139-143,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(11362016)
文摘
基于三剪统一强度准则研究了岩石裂纹压剪断裂问题,根据最小J2准则、最大拉应力准则及最小能量密度因子理论确定的岩石起裂角,给出了相应的岩石裂纹压剪断裂判据。通过断裂判据,计算出不同岩石的纯Ⅱ型裂纹断裂韧度与纯Ⅰ型裂纹断裂韧度的比值,并与试验值及其他准则的断裂判据理论比值进行了对比,发现通过改变中间主应力效应系数b,该比值可更接近实际值。该比值在开裂角确定时,与泊松比ν、内摩擦角φ及三剪统一强度准则中的中间主应力效应系数b有关,结果表明该断裂判据有一定的合理性。
关键词
三
剪
统一强度准则
压剪裂纹
起裂角
断裂判据
断裂韧度
Keywords
triple-shear unified failure criterion
compression-shear crack
initial crack angle
fracture criteri- on
fracture toughness
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
压-剪混合型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场
被引量：
6
4
作者
梁文彦
王振清
周博
机构
哈尔滨工程大学建筑工程学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第5期618-625,共8页
基金
哈尔滨工程大学基础研究基金资助项目(002020260707).~~
文摘
假定黏性系数与塑性等效应变率的幂次成反比,考虑其黏性和裂纹面摩擦接触效应建立了压-剪混合型定常扩展裂纹尖端弹黏塑性场的渐近方程,求得了裂纹尖端场不含应力、应变间断的数值解．并讨论了压-剪混合型裂纹数值解随各个参数的变化规律,计算结果和分析表明,压-剪混合型裂纹尖端场是满塑性的,不含有弹性卸载区,黏性效应是研究扩展裂纹尖端场时的一个重要因素．无论混合裂纹趋近Ⅰ型还是趋近Ⅱ型,静水压力随摩擦系数的增加都是增加的,裂纹面摩擦效应是阻止裂纹扩展速度的因素,且摩擦作用越强,裂纹尖端场的韧性越高．
关键词
压
-
剪
混合型
裂纹
定常扩展
黏性效应
弹黏塑性材料
Keywords
mixed-mode crack-tip under compression and shear, steadily propagating, viscosity effect, elasticviscoplastic materials
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
压剪应力状态下岩石复合型断裂判据的研究
被引量：
29
5
作者
郑安兴
罗先启
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1892-1898,共7页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(No.2011CB013505)
国家自然科学基金资助项目(No.51279100)
文摘
考虑岩石闭合裂纹壁面间存在的摩擦力对裂纹尖端应力场的影响,应用最大周向应力理论得到压剪复合裂纹的断裂角。在此基础上,依据岩石裂纹尖端双向受力时的破坏特征,结合最大周向应力准则与修正的格里菲斯(Griffith)强度理论,建立了考虑摩擦效应的闭合裂纹失稳扩展的岩石压剪断裂判据。研究结果表明:断裂角受裂纹和荷载方向的夹角、裂纹壁面之间的摩擦系数、侧压力系数的影响;当压剪裂纹的断裂角是某个定值时,纯II型裂纹的断裂韧度与纯I型裂纹的断裂韧度的比值只与岩石裂纹表面的摩擦系数取值有关,而与其他岩石力学参数无关。此研究成果可为压剪应力作用下裂隙岩体的失稳破坏提供参考。
关键词
修正格里菲斯准则
压剪裂纹
断裂判据
断裂角
岩石力学
Keywords
modified Griffith criterion
compression-shear crack
fracture criterion
fracture angle
rock mechanics
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
水压力作用下岩石中Ⅰ和Ⅱ型裂纹断裂准则
被引量：
7
6
作者
高赛红
曹平
汪胜莲
机构
中南大学资源与安全工程学院
江西理工大学应用科学学院
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期1087-1091,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(10972238
51174228)
文摘
为了研究裂隙岩体在水作用下的损伤断裂机制,考虑水产生的垂直裂纹面的静水压力和平行裂纹面的拖拽力,分析处于压剪和拉剪状态的单裂纹应力状态,推导出水作用下裂纹的应力强度因子。还定义基于断裂韧度的损伤变量,并将损伤变量引入Dugdale裂纹模型,推导出水损伤作用下压剪和拉剪应力状态下裂纹的应力强度因子。基于压剪条件下的断裂准则和最大周向应力理论,推导出压剪和拉剪应力状态下,考虑水损伤作用的裂隙岩体断裂准则。
关键词
压剪裂纹
拉
剪
裂纹
断裂韧度
损伤断裂
断裂准则
Keywords
compressive-shearing crack
tensile-sheafing crack
fracture toughness
damage-fracture
fracture criterion
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
水工隧洞围岩裂纹扩展的临界水压解析解
被引量：
10
7
作者
卞康
肖明
胡田清
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
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期2429-2436,共8页
文摘
通过把断裂力学扩展判据引入水工隧洞解析解中,使宏观的水工隧洞受力分析与细观的围岩裂纹扩展研究相结合;将隧洞围岩裂纹分为拉剪型裂纹和压剪型裂纹,并针对不同类型裂纹的开展机制,分别推导了水工隧洞围岩拉剪型和压剪型裂纹扩展时的临界内水压力表达式。在此基础上,分析了裂纹的走向、长度、埋深等参数对临界水压的影响规律。算例显示,在高内水压力作用下,或者由于地应力释放的影响,裂纹既可能发生拉剪型扩展,也可能发生压剪型扩展,但后者发生的几率更大。在内水压力控制工况下,当裂纹走向垂直于洞壁法线方向时最不容易发生扩展;裂纹长度越长,埋深越浅,围岩孔隙水的作用面积越大,裂纹发生扩展的可能性越大。
关键词
圆形隧洞
水力劈裂
拉
剪
型
裂纹
压
剪
型
裂纹
临界水
压
Keywords
circular tunnel
hydraulic fracture
crack of shear-tensile type
crack of shear-compressive type
critical water pressure
分类号
TV3 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
页岩起裂应力和裂纹损伤应力的试验及理论
被引量：
36
8
作者
李存宝
谢和平
谢凌志
机构
四川大学能源安全与灾害力学教育部重点实验室
四川大学建筑与环境学院
四川大学新能源与低碳技术研究院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期969-976,共8页
基金
四川省应用基础研究计划资助项目(2015JY0280)
四川省科技支撑计划资助项目(2012FZ0124)
国家自然科学基金资助项目(41472271)
文摘
为研究页岩在破坏过程中的起裂机制,对具有不同层理倾角的页岩岩样进行了不同围压下的常规三轴压缩实验,基于裂纹体积应变拐点和岩样体积应变拐点分别确定了页岩的起裂应力和裂纹损伤应力。试验结果表明,在相同围压下,层理倾角对页岩岩样的起裂应力大小影响很小,但对裂纹损伤应力的影响较大,这最终导致了页岩破坏模式和破坏强度对层理倾角的依赖性;当层理倾角相同时,随着围压增大,页岩起裂应力与峰值应力的比值变化逐渐增大,而裂纹损伤应力与峰值应力的比值变化很小,说明在层理倾角相同的条件下围压对页岩中裂纹的起裂有显著的影响,而对裂纹的非稳定扩展影响较小;基于断裂力学的压剪裂纹模型解释了页岩的起裂机制,并利用试验数据验证了该模型的合理性;利用该模型预测页岩中含有裂纹的平均长度约为0.985 mm,与现有文献中的结果较吻合;同时该模型的计算结果表明当页岩中的压剪裂纹长度超过3 mm时,裂纹长度对页岩起裂应力的影响不显著。
关键词
页岩
起裂应力
裂纹
损伤应力
压剪裂纹
起裂机制
Keywords
shale
crack initiation stress
crack damage stress
compression-shear crack
fracture mechanism
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
裂纹岩体贯通机制的数值模拟研究
被引量：
1
9
作者
王忠昶
赵德深
王怀亮
机构
大连大学建筑工程学院
出处
《大连大学学报》
2007年第6期32-36,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50574016)
文摘
裂隙岩体在荷载作用下导致其内部裂纹的相互贯通,从而在裂纹尖端形成较大的塑性破坏区域,岩体工程的失稳大多是由于其内部节理、裂隙等缺陷发展导致的,应用断裂力学的方法,可以追踪岩体中节理裂隙的起裂、扩展至相互贯通使岩体局部破坏的过程,从而揭示岩体失稳的渐进破坏机制.本文采用有限元方法模拟了岩体中不同倾角的压剪裂纹的破坏问题,根据不同倾角裂纹的力学机理分析了其受力差异,依据最短塑性区距离判据分析了相近裂尖的扩展距离,得出了不同倾角的两共线裂纹相近裂尖破坏后岩桥之间的有效距离.
关键词
最短塑性区距离
岩桥
压剪裂纹
扩展
Keywords
mini-plastic zone displacement
rock-bridge
compressive-shear crack
extend
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
模拟裂纹传播的新方法──无网格伽辽金法
被引量：
10
10
作者
李卧东
王元汉
陈晓波
机构
华中科技大学土木建筑工程学院
第二炮兵指挥学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第1期33-36,共4页
文摘
无网格伽辽金法采用移动最小二乘法构造位移函数，由于它脱离了单元的概念，因此特别适合岩体介质中裂纹的传播分析。计算了拉伸荷载作用下裂纹尖端的应力集中，对J积分围线作了进一步的讨论；运用无网格伽辽金法模拟岩体介质中的不连续面，计算了压剪复合型裂纹的应力强度因子；运用不同的断裂准则对裂纹的传播进行了分析模型，数值结果表明该方法与实验结果符合得很好。
关键词
无网格伽辽金法
移动最小二乘法
压
剪
复合型
裂纹
裂纹
传播
岩体
应力强度
Keywords
Compressive stress
Computer simulation
Fracture
Galerkin methods
Least squares approximations
Rock mechanics
Tensile stress
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岩石压剪裂纹水力劈裂分析及裂纹面方向计算
汪魁
赵明阶
《重庆交通大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2010
7
在线阅读
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职称材料
2
压应力对压剪裂纹扩展的影响研究
王勃
张阳博
左宏
王厚锦
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
6
在线阅读
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职称材料
3
基于三剪统一强度准则的岩石裂纹压剪断裂判据
胡小荣
柳岸
《南昌大学学报（工科版）》
CAS
2019
2
在线阅读
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职称材料
4
压-剪混合型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场
梁文彦
王振清
周博
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2006
6
在线阅读
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职称材料
5
压剪应力状态下岩石复合型断裂判据的研究
郑安兴
罗先启
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
29
在线阅读
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职称材料
6
水压力作用下岩石中Ⅰ和Ⅱ型裂纹断裂准则
高赛红
曹平
汪胜莲
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
水工隧洞围岩裂纹扩展的临界水压解析解
卞康
肖明
胡田清
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
8
页岩起裂应力和裂纹损伤应力的试验及理论
李存宝
谢和平
谢凌志
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
36
在线阅读
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职称材料
9
裂纹岩体贯通机制的数值模拟研究
王忠昶
赵德深
王怀亮
《大连大学学报》
2007
1
在线阅读
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职称材料
10
模拟裂纹传播的新方法──无网格伽辽金法
李卧东
王元汉
陈晓波
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
10
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职称材料
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