预制裂隙几何参数对类岩材料破坏模式及强度的影响

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1、第45卷第2期中南大学学报(自然科学版)Vol.45No.22014年2月JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Feb.2014预制裂隙几何参数对类岩材料破坏模式及强度的影响靳瑾，曹平，蒲成志(中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙，410083)摘要：采用岩石力学伺服试验机，对混凝土材料预制裂纹试件进行单轴压缩试验，根据试验结果分析裂隙参数(裂隙倾角和岩桥倾角)对试件破坏模式和试件单轴抗压强度的影响规律。研究结果表明，当以岩桥倾角分组时，60°岩桥倾角试件

2、组单轴抗压强度最小；当以裂隙倾角分组时，75°裂隙倾角试件组单轴抗压强度最大。裂隙参数变化对于试件的破坏模式及其单轴抗压强度影响显著，并且不同破坏模式中起主要影响作用的参数不同。对于预制裂隙贯通破坏的试件，其微裂纹的搭接贯通模式及试件的单轴抗压强度主要受岩桥倾角影响；对于单裂隙微裂纹贯通破坏和无微裂纹发育的整体脆性破坏的试件，其破坏模式及单轴抗压强度则主要受到裂隙倾角的影响。关键词：裂隙岩体；单轴抗压强度；裂隙倾角；岩桥倾角；贯通模式中图分类号：TU458文献标志码：A文章编号：1672−7207(2014)02−0529

3、−07Influenceofflawparametersondamagemodeandstrengthofrock-likematerialsJINJin,CAOPing,PUChengzhi(SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Theprismaticcementspecimenscontainingflawsweretestedunderuni-axialcompressio

4、nwitharockmechanicsservotestingmachine.Theinfluenceofflawparameters(flawangleandligamentangle)onthedamagemodeofspecimenanduni-axialcompressionstrengthswereanalyzedthroughthetestvideosandtestresultsofspecimens.Theresultsshowthatthepeakstressesofspecimengroupwithlig

5、amentangleof60°arethelowestcomparedwiththosegroupsofotherligamentangle;andthestrengthofspecimenwithflawangleof75°alwaysishigherthanthatofspecimenswithsmallerflawangle.Theflawparametershavenotableinfluenceonthedamagemodeofthespecimen,andtheeffectsofflawparametersar

6、enotthesameindifferentdamagemodes.Whenthetransfixionfailureoftheprefabricatedflawsoccurs,theligamentangleisthemaininfluencefactorofthecoalescencemodeandcompressionstrengthofthespecimen.Whenthetransfixionfailureofmicro-cracksatthetipofthesignalfissureorthebrittlefa

7、ilurewithoutmicro-cracksoccurs,theflawangleisthemaininfluencefactorofthecoalescencemodeandcompressionstrengthofthespecimen.Keywords:fracturedrockmass;compressionstrength;flawangle,ligamentangle;coalescencemode由于岩石形成的条件，岩体内部通常会形成不同中裂纹的开裂、扩展和贯通破坏机制，进行了大量的尺寸与空间组合特征的裂

8、隙、节理等缺陷，这些缺陷实验、理论和数值模拟研究，其研究结果表明，裂隙是直接影响岩体物理力学特性的主要因素。为了探究的几何分布对材料的强度、变形及破坏特性有着重要[1−14]裂隙岩体的失稳破坏机制，众多学者对裂隙岩体的影响。目前，相关研究多采用相似材料模型试验和收稿日期：2013−06−21；修回日期：