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1、岩石巴西圆盘混合断裂力学特征及空间效应研究李列列1，2,卓莉1,2*，邵江3，肖明砾1，2,谢红强1,2(1.四川大学水利水电学院，四川成都610065；2.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都610065；3.四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究，四川成都610065)摘要：针对型混合断裂的力学特征进行研究，选用单节理直切槽巴西圆盘做为室内试验的研究对象。采用位移伺服方式对巴西圆盘进行加载，并对荷载和位移进行监测。根据室内试验得出的峰值应力和混合型断裂韧度相关理论，计算出对应的断裂韧度值。选用能模拟裂隙演化的离散元软件PFC
2、3D对室内试验进行模拟，在加载方式上选用更为合理的点墙加载方式，以代替传统的墙体加载方式。根据不同加载角直切槽巴西圆盘室内试验结果，对数值模拟试验的试件细观参数进行标定，分别从宏观和细观上分析直切槽巴西圆盘的力学特性，PFC3D数值试验破坏过程中展现出与巴西圆盘试验一致的细观特征。研究结果表明：当时，断裂韧度差值与加载角呈线性关系；根据试验结果建立荷载峰值与加载角的关系表达式，可预测不同加载角下的荷载峰值；三维数值模拟分析结果显示裂隙尖端拉压临界角大于二维经典理论的结果，误差范围在4%~7%之间，且拉压临界角具用显著的空间特征，由圆盘边面到跨中截
3、面逐渐增加，增加幅度为0.7°；随着加载角的增加，直切槽周围最大张拉应力点由尖端向圆盘中心偏移，且偏移速率单调增加，全截面由受压逐渐转变为受拉；不同断裂形式的空间效应存在差异，型断裂的空间效应最小，巴西劈裂最显著。采用PFC3D数值软件可以对直切槽巴西圆盘进行三维分析，弥补了三维理论的不足。关键词：直切槽巴西圆盘（CSTBD）混合韧度（）加载角空间效应中图分类号：TU457文献标志码：MechanicalCharacteristicsandSpatialEffectResearchofRocksUsingBrazilianDiskUnderMix
4、edModeLoadingLILie-lie1,2,ZhuoLi1,2*，ShaoJiang3，XIAOMing-li1,2，XieHong-qiang1,2(1.CollegeofWaterResources&Hydropower,SichuanUniv,Chengdu,Sichuan610065,China;StateKeyLaboratoryofHydraulicsandMountainRiverEngineering，SichuanUniv,Chengdu,Sichuan610065,China；3.SichuanProvincialTr
5、ansportDepartmentHighwayPlanning,Survey,DesignAndResearchInstitute,Chengdu,Sichuan610065,China)Abstract:Focusingonthemixedmodefracture(),Wechoosethecrackedstraightthroughbraziliandisc(CSTBD)fortheresearchtoinvestigatethemechanicalcharacteristicsofmixedmodefracture,Adoptingthe
6、displacementservofortheloading,wemonitortheloadinganddisplacement.Baseonthepeakloadingandclasscialtheoryofmixedmodefracture,wecalculatetheresultofmixedmodefracturetoughness.wechoosePFC3Dtosimulatethe evolutionofcrackand adoptthepointloadingtoreplacethetraditionalway.Onthebasi
7、softheexperimentalresultofcrackedstraightthroughbraziliandisktestunderdifferentangle,bytestingwhetheritisconsistentfortheoutcomesoflaboratoryexperimentandnumericalsimulation，microcosmicparametersareconfirmed.Byanalyzingthemixed-modebraziliandiskundermicrocosmicandmacrocosmicp
8、erspectives,themicrocosmiccharacteristicsofPFC3Darecoincidentwiththe
