孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)巖石力學(xué)性能的影響

《孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)巖石力學(xué)性能的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第28卷第10期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.28No.102009年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2009孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)巖石力學(xué)性能的影響楊永明，鞠楊，劉紅彬，王會(huì)杰(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083)3D摘要：以砂巖為研究對(duì)象，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和FLAC軟件重構(gòu)了三維孔隙模型。在三維孔隙模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)值模型試驗(yàn)的方法，通過(guò)多組孔隙分布特征參數(shù)的巴西圓盤劈裂數(shù)值模擬試驗(yàn)，分析并探討了孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)(孔隙率、孔徑分布和空間位置分布)

2、對(duì)孔隙砂巖力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：孔隙率嚴(yán)重地影響著孔隙圓盤模型的破壞狀態(tài)，孔隙率較小時(shí)圓盤以拉伸破壞為主，孔隙率增大時(shí)出現(xiàn)拉伸和剪切共同作用的破壞方式。隨著孔隙率的增大，圓盤模型的抗拉強(qiáng)度呈指數(shù)遞減的趨勢(shì)；隨著孔徑分布控制參數(shù)的減小，圓盤劈裂破壞區(qū)域增大且更加分散。當(dāng)孔隙率較小時(shí)孔徑分布對(duì)抗拉強(qiáng)度有一定的影響；孔隙空間位置的改變對(duì)圓盤破壞的影響主要體現(xiàn)在裂紋產(chǎn)生的位置上，沒(méi)有改變圓盤的破裂方式和裂紋的數(shù)目，對(duì)圓盤抗拉強(qiáng)度也沒(méi)有太大的影響。研究結(jié)果揭示了孔隙巖石變形破壞的內(nèi)在機(jī)制，為研究孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)巖石物理力學(xué)性能的影響提供一

3、定的參考。關(guān)鍵詞：巖石力學(xué)；孔隙結(jié)構(gòu)；數(shù)值模擬；力學(xué)性能中圖分類號(hào)：TU45；O241文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000–6915(2009)10–2031–08INFLUENCEOFPOROUSSTRUCTUREPROPERTIESONMECHANICALPERFORMANCESOFROCKYANGYongming，JUYang，LIUHongbin，WANGHuijie(StateKeyLaboratoryofCoalResourcesandSafeMining，ChinaUniversityofMiningandTechnolog

4、y，Beijing100083，China)3DAbstract：UsingprincipleofstatisticsandFLAC，thethree-dimensionalporousstructuralmodelsofsandstonearereconstructed.Onthebasisofthe3Dporousstructuralmodels，theinfluencesofporousstructureparameters(porenumber，poreradiidistributionandspacepositiondist

5、ribution)onmechanicalperformancesofsandstoneareexploredthroughanumberofBrazildisksplittestswithdifferentporedistributioncharactersparametersbymeansofnumericalsimulation.Theresultsindicatethatporosityaffectsthefailurestatesofdiskmodelsgreatly.Whentheporosityissmaller，the

6、tensilefailureismainfailuremode.Whentheporosityislarger，thetensilefailureandshearfailureacttogether.Withtheincreaseofporosity，thetensilestrengthdecreaseswithexponentialdistribution.Thesplitfailureregionofdiskmodelislargerwiththesmallerporeradiidistributionparameters.The

7、poreradiidistributionhassomeinfluencesontensilestrengthofdiskmodelwithsmallerporosity.Theinfluenceofporespacepositiondistributionondiskmodelfailuremodeismainlyconcentratedintheplaceofcrackoccurring.Itdoesnotchangefailuremodeandcracknumberofdiskmodel.Theeffectofporespace

8、positionontensilestrengthofdiskmodelcanbeignored.Theachievedresultsdisclosetheintrinsicmechanismsofdeformation