岩石结构面直剪力学特征的颗粒流宏细观分析

来源：计算力学学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：郭玮钰,张昌锁,王晨龙,王梅

单位：太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024,太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024,太原理工大学 机械与运载工程学院, 太原 030024,太原理工大学 矿业工程学院, 太原 030024

摘要：目前,由于颗粒尺寸和位置随机分布而产生的粗糙度,导致在模拟过程中出现应力集中现象,从而无法利用PFC2D准确模拟岩石结构面的剪切力学行为。为了避免以上弊端,采用结构面两侧颗粒组接触判别法分别对倾角为20°和30°的三角形单锯齿结构面进行不同法向应力下的直剪模拟。模拟结果与物理试验结果基本吻合,表明此模拟方法可以真实模拟岩石结构面剪切力学行为。为了进一步验证此模拟方法在天然结构面模拟试验中的可行性,利用PFC2D对Barton标准十条节理轮廓线模型进行不同法向应力下的直剪试验,模拟结果与理论值吻合,表明模拟方法具有可行性,为剪切破坏过程和机理分析提供可靠的理论依据,为研究粗糙结构面强度特征提供了一种思路。

关键词：岩石结构面,直剪试验,模拟方法,剪切机理,PFC2D,

基金资助：山西省应用基础青年基金(201901D211066) 资助项目.