层理结构板岩动态断裂特性

来源：黄金科学技术杂志2023年第5期北京时间：

作者：张玉, 王文己, 孙加奇, 肖永刚

单位： 中建六局水利水电建设集团有限公司，天津 300350, 中国建筑第六工程局有限公司工程技术研究院，天津 300171, 华侨大学土木工程学院，福建 厦门 361021

摘要：基于动力冲击试验和插入黏聚力单元数值模拟方法，对层理结构板岩中心直切槽半圆盘（NSCB）试样在不同冲击速度和层理面倾角下的断裂性能展开研究。讨论了含层理结构岩样中的裂纹路径及其断裂参数。结果表明：冲击速度和层理面倾角对层理结构板岩裂纹扩展影响明显，在冲击速度较小的条件下，裂纹倾向于沿薄弱层理面扩展；随着冲击速度的增加，裂纹沿薄弱层理面扩展的长度逐渐减小，裂纹扩展路径更倾向于忽略薄弱层理面的影响，直接向加载点扩展。在冲击速度一定的情况下，裂纹沿薄弱层理面扩展的长度随层理面倾角的增加亦减小。随着冲击速度的增加，层理结构板岩的断裂韧度也逐渐增加；在给定冲击速度的条件下，层理结构板岩的断裂韧度随着层理面倾角的增加而增大。

关键词：层理结构,动力冲击,数值模拟,开裂模式,断裂韧度

基金资助：中建六局科技研发计划资助课题“复杂环境条件下输水隧洞爆破施工关键技术研究”(CSCEC6B-2020-Z-12),国家自然科学基金项目“爆破震动诱发深部巷道围岩时效破坏机制与损伤模型”(51974136)