基于CT-GBM重构法的花岗岩裂纹扩展规律研究 |
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引用本文: | 李博,梁秦源,周宇,赵程,伍法权.基于CT-GBM重构法的花岗岩裂纹扩展规律研究[J].岩石力学与工程学报,2022(6):1114-1125. |
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作者姓名: | 李博 梁秦源 周宇 赵程 伍法权 |
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作者单位: | 1. 同济大学地下建筑与工程系;2. 绍兴文理学院岩石力学与地质灾害浙江省重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(42077252,42011530122);;浙江省自然科学基金资助项目(LR19E090001)~~; |
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摘 要: | 为从矿物尺度研究花岗岩在单轴压缩作用下的裂纹扩展规律,提出一种将高精度内部结构探测技术与PFC颗粒流数值模拟相结合的CT-GBM(computed tomography-grain based model)建模方法,用于构建基于真实矿物晶体结构的二维GBM模型。根据室内单轴压缩试验所获取的宏观力学参数及破坏形式对所建立模型的细观参数进行校正,并基于所校正模型探究花岗岩矿物晶体裂纹扩展规律。结果表明:CT-GBM建模方法可有效地模拟和复现花岗岩的硬脆特性及劈裂破坏形式。花岗岩在单轴压缩加载过程中主要经历4个阶段:无裂纹阶段、裂纹萌生阶段、裂纹稳定扩展阶段、裂纹非稳定扩展阶段。在破裂过程中,微裂纹萌生的次序分别是:晶间拉伸裂纹、晶间剪切裂纹、晶内拉伸裂纹、晶内剪切裂纹,并且以晶间拉伸裂纹为主。而从矿物类别角度考虑,微裂纹首先在长石矿物内部萌生,随后是石英和云母,其中汇聚成核的区域以云母和长石矿物为主。
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关 键 词: | 岩石力学 CT GBM 单轴压缩试验 裂纹扩展 离散元模拟 |
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