异形充填节理剪切破坏宏细观机理及强度模型_中国煤炭行业知识服务平台

异形充填节理剪切破坏宏细观机理及强度模型

作者

王刚张振松张贤达马明赵程连莲
单位

山东科技大学土木工程与建筑学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地西藏大学工学院同济大学土木工程学院
摘要

为探究异形充填节理面在剪切过程中的宏细观行为,本文基于二维颗粒流程序PFC2D生成9种上下面不同粗糙度的充填节理面组合并进行模拟。研究结果表明:异形充填节理面宏观破坏过程中,首先是充填物两侧发生局部破坏,随后节理边缘开始出现裂隙,最后是充填物与节理之间的黏结面发生破坏;细观破坏过程中,首先是两侧颗粒发生移动,中间颗粒由于充填物的黏结作用,位移较小,但随着剪切进行,黏结面发生破坏,试件内部颗粒位移差逐渐消失,表现为上部试件整体位移。模拟过程中异形充填节理面峰值剪切强度受两侧节理面粗糙度影响,呈现出粗糙度越接近强度越高的规律。通过简化模型改进了一种新型充填节理面峰值剪切强度公式,为下一步的研究提供了理论基础。
关键词

异形充填节理面颗粒流数值模拟平行黏结模型颗粒位移
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目(51479108)；