節(jié)理巖體巴西劈裂試驗和直接拉伸試驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、自然界中的巖體在漫長的地質(zhì)演變過程中，往往被大小、形狀、方向各異的結(jié)構(gòu)面縱橫切割，而形成具有一定結(jié)構(gòu)特征的不連續(xù)巖體，由于結(jié)構(gòu)面的存在，顯然不連續(xù)巖體的力學(xué)特性要比完整巖石復(fù)雜很多。在借鑒前人成果的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究不同的節(jié)理長度和節(jié)理角度對巴西劈裂試驗和直接拉伸試驗的影響；研究不同節(jié)理長度和加載角度下圓盤抗拉強度的變化規(guī)律，研究不同加載角度下圓盤應(yīng)力分布特點及塑性區(qū)的分布特點，通過對塑性區(qū)分布特點的分析，

2、研究不同加載角度下圓盤的破壞模式，并與室內(nèi)試驗結(jié)果進(jìn)行對比，得到了一些結(jié)論：
　　（1）在巴西劈裂試驗中：當(dāng)節(jié)理長度一定時，抗拉強度隨加載角度增大呈增大趨勢，隨著加載角度的增大，使得受拉面遠(yuǎn)離節(jié)理方向，有效受拉面積增大，抗拉強度也隨著增加。當(dāng)加載角度一定時，抗拉強度隨節(jié)理長度增大呈減小趨勢，隨著節(jié)理長度的增大，使得受拉面積減小，有效受拉面積減小，抗拉強度逐漸減小。巖石的破壞形式分為3種：純拉伸破壞，純剪切破壞，拉伸-剪切混合破壞模

3、式。
　　（2）巖石的微觀穩(wěn)定性調(diào)整階段，巖石的彈性階段，巖石的非線性變形階段，巖石的脆性破壞階段。硬脆性巖石直接拉伸變形以彈性變形為主，拉伸過程中的非線性變形主要是內(nèi)部裂隙或軟弱夾層受拉引起的。節(jié)理巖體直接拉伸破壞面出現(xiàn)在中部附近的均勻受拉區(qū)，可見試件中受應(yīng)力集中影響較?。划?dāng)節(jié)理角度較小時，破壞面與試件軸線接近垂直，當(dāng)節(jié)理角度較大時，破壞面沿著節(jié)理方向，與試件軸線呈一定角度；破壞面新鮮平整，幾乎沒有產(chǎn)生碎屑或碎片，沒有剪切破壞痕