类岩石材料力学特性的试验及数值模拟研究

• 作者: 刘相如 杨圣奇 黄彦华
• 来源期刊: 实验力学
• 学科: 工学
• 关键词: 类岩石材料 力学特性 高径比 围压 颗粒流程序
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 页码范围: 239-249
• 分类号: TD313
• 语种: 中文
• DOI: 10.7520/1001-4888-13-105

摘要

在进行多组不同配比类岩石材料单轴压缩试验和巴西试验的基础上,详细分析了石膏水泥比和石英砂含量对类岩石材料的单轴抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学参数的影响规律,力图找到适合模拟现场砂质泥岩的类岩石材料及配合比.利用颗粒流程序(PFC)模拟,进一步研究了高径比和围压对类岩石材料力学特性的影响.结果表明:随着石膏水泥比的增大,抗压强度和弹性模量均逐渐减小,而抗拉强度逐渐增大;随着石英粉含量的增大,抗压强度和弹性模量均先增大后减小,而抗拉强度则为先减小后增大.结合单轴压缩过程的声发射特征,揭示了裂纹扩展与声发射有密切的关系.PFC2D模拟获得的力学参数与室内试验相近,破裂模式也与实际情况相似.通过尺寸效应的研究可知试样的高径比在2.0～2.5较合理.随着围压的增大,试样的峰值强度、残余强度、峰值应变及弹性模量等力学参数均增大,且围压会改变试样的破裂模式.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨圣奇	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	54	901	19.0	28.0
2	刘相如	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	6	91	4.0	6.0
3	黄彦华	中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室	17	282	10.0	16.0