不同粗糙度下锚固节理破坏机理宏细观研究

Macro-micro study on failure mechanism of rock mass anchorage joints under different roughness

二维码有效期 120s

摘要为了研究不同粗糙度下锚固节理岩体的破坏特征和锚固机理,利用二维颗粒流程序PFC2D生成6种不同粗糙度的锚固节理面,并对这6种粗糙度的锚固节理模型在5种法向荷载下进行剪切实验,探讨JRC值和颗粒摩擦因数对锚固节理抗剪强度的影响.并从宏细观角度分析不同节理粗糙度的形貌破坏和裂纹扩展演化特征.研究结果表明:当剪切试验中节理面的微凸体没有发生太大的破坏时,锚固体系的峰值剪切强度随粗糙度的增加而不断变大,但是当微凸体剪断破坏后峰值抗剪强度会有小幅的衰减,同时随着节理面摩擦因数的增加,锚固体系的峰值剪切强度也相应变大,并呈现很好的线性关系;细观裂纹开始主要在节理面的微凸体处产生,随后在锚杆周围快速大量产生,并且逐步扩展到模型的内部,产生的裂纹以张拉裂纹为主;锚固节理上的颗粒间接触力的数量和方位角的分布区域随剪切过程的进行逐渐衰减,并且接触方位角逐渐向剪切荷载施加的方向发生偏转.

作者张永政 ^[1] 王刚 ^[1] 马明 ^[2] 赵志鹏 ^[2] 赵云鹏 ^[2] 孙昭晖 ^[2] 学术成果认领

作者单位山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛,266590;山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东青岛,266590 ^[1] 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛,266590 ^[2]

关键词粗糙度离散元剪切实验接触力细观裂纹接触方位角颗粒旋转角度 roughness distinct element method direct shear experiment contact force microscopic crack contact azimuth angle rotation radian

分类号 TU458

栏目名称 地质工程? 土木工程

DOI 10.11817/j.issn.1672-7207.2017.12.031

发布时间 2018-01-23

基金项目

国家自然科学基金资助项目 山东省博士后基金资助项目 中国博士后科学基金资助项目(2015M580599)(Projects(51279097, 51479108) supported by the National Natural Science Foundation of China Project(201402014) supported by the Postdoctoral Foundation of Shandong Province Project