| 三点弯曲条件下薄层状岩体单层厚度对裂纹扩展路径的影响 |
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| 引用本文： | 王燚钊,崔振东,李明,韩伟歌,张建勇.三点弯曲条件下薄层状岩体单层厚度对裂纹扩展路径的影响[J].工程地质学报(英文版),2018,26(5):1326-1335. |
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| 作者姓名： | 王燚钊 崔振东 李明 韩伟歌 张建勇 |
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| 作者单位： | ①.北京科技大学, 土木与资源工程学院 北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展规划（973）项目2015CB258501中国科学院战略性先导科技专项（B类）XDB10030301国家自然基金项目41202228 |
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| 摘 要： | 为了揭示薄层状岩体单层厚度对裂纹扩展路径的影响，利用ABAQUS软件进行数值模拟，对含预制裂纹的不同单层厚度的层状岩体进行三点弯曲数值试验，岩体试样长度和宽度一定（512 mm×128 mm），分5种不同的单层厚度建模，单层厚度分别为:64 mm、32 mm、16 mm、8 mm、4 mm。提取破裂过程中的声发射信息及主裂纹路径参数，对比分析不同层理厚度时，岩体的峰值载荷、声发射事件数、累计声发射事件数、主裂纹长度等对单层厚度的变化规律。研究结果表明:（1）薄层状岩体的强度与单层厚度有一定关系，单层厚度越大，岩体的抗弯强度越小，并且这种变化是非线性的。（2）在不同层厚条件下，层理面均表现出了阻止裂纹向上扩展的效果。同时，裂纹在层状岩体中的扩展是不连续的，裂尖沿层理面发生了水平迁移，整体呈现阶梯状。（3）在三点弯曲条件下，随着单层厚度的减小，岩体破裂时的裂纹总长度先增大后减小。（4）裂纹在岩体层面扩展时破裂类型多为滑移与拉张破裂的组合，而在非层理面的岩体内部扩展时，以拉张破裂为主。（5）薄层状岩体在三点弯曲条件下，声发射事件在岩体的压密阶段几乎没有出现，直至接近峰值载荷时才大量涌现。到了载荷快速下降时，单位时间的声发射事件数也达到最大。研究结果将对预测层状岩石的裂缝演化提供依据。
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| 关 键 词： | 三点弯曲 层状岩体 裂纹扩展 数值模拟 声发射 |
| 收稿时间： | 2018-05-02 |
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