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题名自由边界形状与近边界裂纹相互作用模型研究
被引量：3
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作者
方恩权
蔡永昌
朱合华
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机构
同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室
广州市地下铁道总公司建设事业总部
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第11期3318-3323,共6页
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基金
教育部科学技术研究重点项目(No.107041)资助
国家自然科学基金资助(No.40672184)
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文摘
大量的研究表明,岩爆发生条件与岩石的力学性能有关。岩体中微裂纹的形成、扩展和汇合对岩体的力学性能产生显著影响,可以导致材料的逐渐劣化直至破坏。对于单轴压缩的岩石试件,其破坏型式主要是微裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。基于断裂力学机制,对单轴压缩荷载下3种不同边界形状,即直边、凸形、凹形情况下近边界原生斜裂纹的扩展进行了理论研究,并运用FLAC数值模拟技术,建立了基于Interface界面单元的裂纹扩展数值模型。近直边界及凸形边界情况的裂纹扩展使用梁渐近模型来解析薄片岩层的屈曲断裂问题,对于近凹形边界情况给予简化,提出了裂纹-圆-椭圆相互作用的修正模型并进行理论分析。研究结果表明,基于Interface界面单元的裂纹扩展的数值模型正确,解析解与数值解吻合较好,相应的梁渐近模型及裂纹-圆-椭圆模型可以合理地分析应力调整过程中裂纹的扩展和裂纹与不同洞室表面形状的相互作用问题,为岩爆工程及理论研究提出了新的理论依据。
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关键词
岩爆
近边界裂纹
裂纹扩展
单轴压缩
梁渐近模型
裂纹-圆-椭圆模型
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Keywords
rockburst
crack nearby free boundary
crack propagation
uniaxial compression
beam asymptotic model
crack-holeellipse interaction model
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分类号
TU458
[建筑科学—岩土工程]
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