不同接触状态下粗糙节理剪切强度性质的颗粒流数值模拟和试验验证

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• 作者：宋英龙夏才初唐志成宋英杰
• 会议时间：2013-11-01
• 关键词：岩石力学 ; 节理岩体 ; 抗剪强度 ; 表面形貌 ; 接触状态 ; 颗粒流
• 作者单位：宋英龙(同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092)夏才初(三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌 443002)唐志成(同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092; 武汉大学 土木建筑工程学院,湖北 武汉 430072)宋英杰(中国恩菲工程技术有限公司 能源环境事业部,北京 100038)
• 母体文献：第十二届全国青年岩石力学与工程学术大会论文集
• 会议名称：第十二届全国青年岩石力学与工程学术大会
• 会议地点：广州
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 语种：chi

摘要

节理表面形貌和接触状态对节理剪切力学性质有重要的影响.用砂浆材料的单轴压缩试验和光滑节理直剪试验得到材料和光滑节理的宏观力学性质参数,对颗粒流数值模拟的节理细观力学性质参数进行标定.用颗粒流离散元数值软件(PFC2D)构建人工粗糙节理表面形貌,对不同表面形貌的节理在不同接触状态下的剪切强度性质进行颗粒流直剪数值模拟试验,获得其峰值剪切强度.同时进行人工材料节理直剪试验,与颗粒流直剪数值模拟试验结果进行对比分析,数值试验与直剪试验结果吻合较好,验证了颗粒流直剪数值模拟试验与直剪试验具有同等的精度,可以作为各种表面形貌的节理在不同法向应力水平下抗剪强度研究的一种补充方法,以解决节理直剪试验中表面形貌损失对其剪切强度的影响,也可以在少量节理直剪试验的基础上,预估相同形貌的节理在不同接触状态下的剪切强度性质,同时还可以在现场测定不同粗糙度的节理表面形貌,预估其在不同接触状态、不同法向应力下的剪切力学性质.从而解决节理直剪试验中在相同形貌节理试件取样和制备困难的问题,且具有经济、方便、快捷、可重复性强等特点.