董晗 万玲

摘要：指出了岩石穿透斜裂纹在单轴压缩条件下，可将斜裂纹转化为II型裂纹扩展问题。裂纹扩展主要有张拉破坏和剪切破坏两种类型，诸多实验表明裂纹的初始角度对裂纹的扩展特征有显著的影响。运用最大周向拉应力准则求得的理论起裂角与时的起裂角较为吻合，并且扩展的趋势也十分符合，表明为张拉破坏。但该准则不符合时的扩展情况，通过摩尔库伦准则得到的理论起裂角能较好的吻合。裂纹起裂模式受初始裂纹角影响，大角度表现为张拉破裂，小角度表现为剪切破裂。

关键词：Ⅱ型裂纹扩展；起裂角；最大周向拉应力准则；摩尔库伦准则

中图分类号：P55

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）08016602

1 引言

岩石是漫长的地质构造运动的产物，具有不可避免的天然缺陷，如孔洞、裂隙等。岩石的破坏实质上就是微裂纹扩展、贯通的结果，因此，研究岩石裂纹的扩展有着重大的意义。

国内外学者对二维裂纹问题已有丰富的成果，1963年，Sih[1]通过实验观察的结果提出最大周向拉应力理论，认为复合型裂纹在拉伸作用下裂纹的扩展方向垂直于最大周向拉应力方向，之后许多学者将该理论运用到压缩荷载作用下裂纹扩展研究之中。除此之外比较经典的断裂准则还有从裂纹系统应变能的角度提出的最大能量释放率理论[2]和最小应变能密度理论[3]。李宏福等[4]引入裂纹面的摩擦系数和闭合度对最大周向拉应力理论进行修正，并模拟了起裂角和初始角度的关系。……