不同围压下岩石抗压强度与变形参数尺寸效应的数值模拟

• 作者: 刘汉文 唐伟 袁彬 赵晓豹 雷继辕
• 来源期刊: 高校地质学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石 压缩强度 变形参数 尺寸效应 围压
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 水资源与工程地质学
• 页码范围: 580-588
• 页数: 9页
• 分类号: TU456
• 字数: 5697字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2016066

摘要

岩石抗压强度和变形参数是岩石工程设计的重要指标。由于岩石是典型的非均质材料，其强度和变形特性随样品尺寸的变化而不同。本文采用PFC2D程序模拟了不同围压下不同尺寸岩样的压缩试验。结果表明（1）岩样具有明显的尺寸效应。同一围压下，尺寸越大，岩石强度、峰值应变和压缩模量越小，尺寸的变化对岩样的破坏模式影响较小；（2）岩样具有明显的围压效应。同一尺寸的岩样，随着围压的增大，岩石强度、峰值应变和压缩模量均增加，其中强度和峰值应变随围压的增加呈线性增加。同时，随着围压的增大，岩石破裂模式由轴向劈裂破坏向剪切破坏变化；（3）围压的存在会影响岩样的尺寸效应。不同尺寸岩样的强度和峰值应变在相同围压区间内的增量基本相同，同时随着围压的增大，其强度和峰值应变增加，进而使岩石强度和峰值应变的尺寸效应弱化；而不同尺寸岩样的压缩模量在相同围压区间内的增长率大致相同，因而造成围压对压缩模量尺寸效应的影响较小。