王 刚,袁 康,蒋宇静,石永奎,陈连军,韩作振

(1.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;2.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;3.山东省矿山灾害预防控制重点实验室,山东青岛 266590)

基于颗粒离散元法的锚固节理剪切行为宏细观研究

王 刚1,2,3,袁 康1,3,蒋宇静1,3,石永奎1,3,陈连军1,3,韩作振1,3

(1.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;2.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;3.山东省矿山灾害预防控制重点实验室,山东青岛 266590)

为了研究锚固节理岩体的破坏特点及锚固机理,基于颗粒离散元法利用修正的锚杆双线性本构模型对有锚和无锚节理面在不同边界条件下进行了宏观研究,并对锚固节理试件内部颗粒之间接触力和颗粒旋转弧度等的演化过程进行了细观研究。研究结果表明:①压剪作用下锚固节理块体中处于拉伸状态的锚杆对节理面施加了一个附加的法向应力,从而提高了节理面的黏聚力;随着法向应力的增加,锚杆对节理面峰值剪切强度的贡献越来越小,在宏观上揭示了加锚节理岩体的锚固机理。②压剪荷载和边界位移约束共同作用下,锚固节理试件内部颗粒间接触力和颗粒自身位置不断演化并重新分布,在锚杆周围以及节理面凸起处产生较高的接触压力并在锚杆与节理面交叉处发生较大的颗粒旋转弧度,进而导致压致拉裂纹的产生以及颗粒旋转导致的剪切裂纹的萌生,从细观层面揭示了锚固节理岩体的破坏特点。……