含预制缺陷类岩体模型破断试验与分析

来源：黄金科学技术杂志2020年第2期北京时间：

作者：张栩栩,杨仕教,曾佳君,罗可,蒲成志

单位：南华大学资源环境与安全工程学院，湖南 衡阳 421001

摘要：为了探究内部缺陷形状由裂隙至圆孔的变化对类岩体脆性材料破断模式与特征的影响，构建了含缺陷的单轴压缩力学模型，并利用水泥砂浆材料制作类岩体试样，系统地研究了缺陷形状由裂隙至圆孔变化过程中含缺陷试件的强度变化特征和裂纹演化扩展机制。结果表明：当荷载方向与缺陷长轴垂直时，缺陷周边应力集中在长短轴端点处且与缺陷无关；缺陷对试样峰值强度影响较为明显，在缺陷形状由裂隙向圆孔变化的过程，峰值强度降低幅度逐渐增大；缺陷变化对试样的裂纹起裂与裂纹扩展的影响不显著；缺陷试样的最终破坏模式可划分为剪切破坏和拉—剪混合破坏，当m值大于0.60时破坏模式为剪切破坏，当m值小于0.33时破坏模式为拉—剪混合破坏。

关键词：单轴压缩,缺陷,类岩体材料,应力解,强度特性,破断模式,裂纹扩展

基金资助：国家自然科学基金青年基金项目“水—力耦合作用下卸荷诱导的裂隙体破断实验与灾变机理研究”(51704168),中国博士后科学基金项目“单轴压缩下渗透压动态传递—稳态作用的裂隙体断裂破坏试验与研究”(2016M602417),湖南省自然科学基金项目“渗流场长时稳定作用的裂隙体破断实验与机理研究”(2019JJ50528)