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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
裂隙倾角及长度对岩石强度和破坏特征影响数值模拟
  • 作者

    张岩经纬经来旺金仁才程攀

  • 单位

    安徽理工大学土木建筑学院安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室中国十七冶集团有限公司土木工程博士后科研工作站安徽理工大学博士后科研流动站安徽理工大学力学与光电物理学院

  • 摘要
    为探究裂隙倾角及长度对岩石强度和破坏特征影响,应用离散元数值分析软件PFC2D对含不同倾角及长度的单裂隙岩石试件在单轴压缩下的力学特性及裂纹扩展规律进行研究。结果表明:裂隙倾角及长度的不同对岩石力学特性和破坏形态影响较大;线弹性阶段,弹性模量基本一致,线弹性阶段结束后,弹性模量降幅增大,达到峰值强度前,随着岩石试件裂隙长度的增大,应力-应变曲线间距变大,峰值强度后,峰值强度越大的试件其应力降幅越大;裂隙长度相同时,裂隙倾角越大,峰值强度越大;裂隙倾角相同时,裂隙长度越大,岩石试件峰值强度越小,随着裂隙长度的增大,裂隙倾角越小的岩石试件峰值强度降幅越大;起裂裂纹主要从裂隙尖端处起裂并向试件角点和边缘扩展,随着裂隙倾角和长度的增大,破坏形态由剪切型破坏转为剪切张拉复合型破坏。裂隙倾角及长度均会对岩石强度和破坏特征产生影响。
  • 关键词

    数值模拟裂隙长度裂隙角度单轴压缩峰值强度裂纹扩展

  • 基金项目(Foundation)
    安徽省教育厅高校自然科学研究重大项目(KJ2021ZD0053);国家自然科学基金资助项目(51904012);深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金(SKLMRDPC19KF02);华能庆阳煤电有限责任公司宁正煤田大埋深超厚煤层沿空跟底掘进巷道关键支护技术研究项目(HNQMHTY-051-2022-JZ01);大柳煤矿有限公司“三软”煤层回采巷道支护技术研究科技项目(HNMYKJ19-04);安徽省博士后研究人员科研活动经费资助项目(2022B640);
  • 文章目录
    0 引言
    1 数值模型
    2 数值模拟结果及分析
    2.1 应力应变曲线分析
    2.2 裂隙倾角与峰值强度分析
    2.3 裂隙长度与峰值强度分析
    2.4 数值模型裂纹扩展分析
    3 结语
  • 引用格式
    张岩,经纬,经来旺等.裂隙倾角及长度对岩石强度和破坏特征影响数值模拟[J].煤炭技术,2023,42(10):106-109.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.10.023.
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