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《基于破壞準(zhǔn)則的巖石壓剪斷裂判據(jù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第26卷第6期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.26No.62007年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune,2007基于破壞準(zhǔn)則的巖石壓剪斷裂判據(jù)研究周家文,徐衛(wèi)亞,石崇(河海大學(xué)巖土工程研究所,江蘇南京210098)摘要:在分析壓剪復(fù)合型裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)的基礎(chǔ)上,利用最小J2準(zhǔn)則得到壓剪裂紋的起裂角。把巖石壓剪斷裂問題與巖石的破壞準(zhǔn)則聯(lián)系在一起,利用巖土材料中廣泛應(yīng)用的Mohr-Coulumb準(zhǔn)則和Drucker-Prager準(zhǔn)則分別建立兩個(gè)巖石壓剪斷裂判據(jù)。計(jì)算
2、結(jié)果表明,基于強(qiáng)度準(zhǔn)則建立的巖石壓剪斷裂判據(jù)比較合理;純II型裂紋的斷裂韌度與純I型裂紋的斷裂韌度的比值與泊松比和內(nèi)摩擦角的取值有關(guān)系(純II型裂紋的起裂角是某個(gè)定值時(shí)),而與其他巖石力學(xué)參數(shù)沒有關(guān)系。關(guān)鍵詞:巖石力學(xué);壓剪裂紋;起裂角;破壞準(zhǔn)則;斷裂判據(jù);斷裂韌度中圖分類號(hào):TU45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000–6915(2007)06–1194–08INVESTIGATIONONCOMPRESSION-SHEARFRACTURECRITERIONOFROCKBASEDONFAILURECRITERIAZHOU
3、Jiawen,XUWeiya,SHIChong(InstituteofGeotechnicalEngineering,HohaiUniversity,Nanjing,Jiangsu210098,China)Abstract:Basedontheanalysisofthetipstressfieldofthecompression-shearmixed-modecrack,theinitialangleofcompression-shearmixed-modecrackisdeducedaccordingtothemi
4、nimumJ2criterion.Byconsideringtherockcompression-shearmixed-modefractureandtherockyieldcriteriontogether,twofracturecriteriaoftherockcompression-shearmixed-modecrackareobtainedbyuseofMohr-CoulumbandDrucker-Prageryieldcriteriawhichareadoptedwidelyusedingeotechni
5、calmaterials.Thecalculationresultsshowthatthefracturecriteriaoftherockcompression-shearmixed-modecrackbasedonthestrengthcriteriaarerational;andthattheratiobetweenthefracturetoughnessofpuretypeIIcrackandpuretypeIcrackisrelatedwiththePoisson′sratioandtheinnerfric
6、tionangleoftherockwhentheinitialangleofthepuretypeIIcrackisafixedvalue,insteadofotherrockmechanicalparameters.Keywords:rockmechanics;compression-shearcrack;initialangleofcrack;failurecriterion;fracturecriterion;fracturetoughness所以對(duì)巖石裂紋尖端的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究有很大的1引言意義。在漫長(zhǎng)的地
7、質(zhì)歷史條件下,巖石在各種各樣的構(gòu)造作用下產(chǎn)生了多種性質(zhì)的裂紋,巖石的破壞巖石是一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的固體材料,它是由實(shí)質(zhì)也就是裂紋的相互作用和擴(kuò)展的過程。傳統(tǒng)的多種礦物晶粒、膠結(jié)物和孔隙組成的混合體。巖石斷裂力學(xué)研究的對(duì)象主要是3種基本裂紋類型:張中存在的斷層、節(jié)理和裂隙等缺陷對(duì)巖石力學(xué)性質(zhì)開型(I型)、滑開型(II型)和撕開型(III型)。但由于有很大影響,巖石變形破壞過程的實(shí)質(zhì)就是巖石材巖體結(jié)構(gòu)或者是荷載的不對(duì)稱、巖石材料的各向料中缺陷的萌生、擴(kuò)展、相互作用和貫通的過程,異性等原因,實(shí)際結(jié)構(gòu)中的受力是非常復(fù)雜的,使收
8、稿日期:2006–07–05;修回日期:2006–09–10基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目(2002CB412707);國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(50539110)作者簡(jiǎn)介:周家文(1982–),男,2003年畢業(yè)于華東交通大學(xué)建筑工程系,現(xiàn)為博士研究生,主要從事巖石力學(xué)與工程方面的研究工作。E-mail:hhzjw@hhu.