拉剪倾倒型危岩失稳影响因素研究
2017-06-13吴礼舟吴华登
河海大学学报(自然科学版) 2017年3期
关键词:裂纹
何 强,吴礼舟,李 部,吴华登
(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川 成都 610059)
拉剪倾倒型危岩失稳影响因素研究
何 强,吴礼舟,李 部,吴华登
(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川 成都 610059)
运用断裂力学分析危岩中的倾倒变形破坏,基于岩石拉剪断裂试验,研究裂纹在载荷作用下起裂、扩展规律,探索断裂过程中裂纹的扩展行为,并探讨裂纹长度、宽度、倾角与荷载位置对危岩失稳模式与稳定性的影响。以重庆万州太白岩危岩为例,利用有限元软件ANSYS计算不同裂纹条件下裂纹尖端的应力状态,并讨论其与联合断裂应力强度因子的关系,模拟裂纹扩展的动态过程。结果表明,拉剪倾倒型危岩在受力破坏过程中,裂纹尖端出现拉应力集中,危岩的开裂从张拉破坏开始,下部出现压剪破坏,危岩稳定性的影响因子敏感性从大到小依次为:荷载位置、裂纹长度、裂纹倾角、裂纹宽度。
危岩;主控结构面;拉剪断裂试验;数值计算;裂纹扩展;重庆万州太白岩
危岩是我国主要地质灾害之一,从危岩失稳的力学机制出发,将其分为坠落式危岩、倾倒式危岩和滑塌式危岩[1]。其中倾倒式危岩在我国西南地区及三峡地区分布广泛,具有数量多、稳定性差、致灾严重等特性[2]。
目前,国内外众学者对危岩失稳模式开展了研究。孙云志等[3]和谢全敏等[4]运用赤平极射投影及模糊数学建立了定性及半定量的危岩稳定性计算方法;……
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