動態(tài)荷載下巖石裂紋的擴張機理研究.pdf

1、動態(tài)荷載下巖石裂隙的破壞問題是關系到巖土工程建設和風險評估等各個方面的重大課題。實際巖土建設工程中所遇到的巖石裂隙的擴展破壞問題多是由于動態(tài)荷載的作用造成，如地震荷載、爆破荷載等等。在巖石斷裂力學方面，靜態(tài)荷載和沖擊荷載都有了一定程度的研究。然而對于起銜接作用的低速荷載下巖石裂隙的擴展機理還研究尚少。因此本文將通過嵌入兩大破壞準則的離散有限元程序(EDEM)對不同速度荷載下巖石裂隙的破壞進行數(shù)值模擬計算，并對其破壞的形態(tài)差異和力學特性差

2、異進行對比分析，從而得出不同加載速度對巖石裂隙破壞的影響。
　　對不同加載速度對巖石裂隙擴展的研究可以更進一步理解為在不同的應變率下裂隙擴展的機理，為全面系統(tǒng)地研究巖石裂隙在各種動態(tài)荷載下的擴展特性奠定基礎。同時，可以對工程實踐中的重要巖土工程選址和建筑工程風險評估等有著一定的指導依據(jù)。
　　本文中利用擴展離散元程序，通過對多種加載速度和不同預制裂隙角度的模型的模擬，對其結(jié)果進行整理分析，發(fā)現(xiàn)加載速度對巖石裂隙擴展產(chǎn)狀和巖體

3、力學特性兩方面的影響?？偨Y(jié)出了在增大加載速度后模型裂隙擴展產(chǎn)狀與靜載作用下的相似性和差異性。在擴展產(chǎn)狀方面，高速加載下模型的裂隙擴展將會出現(xiàn)更多的次生裂隙，甚至形成破壞帶，最后達到與沖擊破壞相似的“X”形破壞產(chǎn)狀;在模型力學特性方面，通過統(tǒng)計分析每次計算中加載板的應力、位移等數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在高速加載下模型在破壞前將會達到更大的應力值。同時對在動態(tài)荷載下的模型的力學響應做出了分析，發(fā)現(xiàn)了應力波在巖體中傳播的研究在動力學研究以及實際巖土工程中的