不同几何特征结构面岩体冲击动态响应的数值模拟研究
2021-07-22张东宾王宇伟
中国矿业 2021年7期
张 飞,张东宾,王宇伟
(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
0 引 言
在地矿开采过程中,往往对岩体施加爆炸、冲击等强动荷载作用使其破碎,而岩体中富集的结构面影响其动态力学行为,给工程活动的顺利进行带来了诸多困扰。岩体中的结构面形式多样,如孔洞、节理、裂隙等,其几何特征对岩体的力学特性影响也各有不同。众多学者对含结构面岩体的动态力学特性开展了广泛的研究工作。
谭卓英等[1]对含圆形孔洞结构面岩体的冲击动态响应进行了实验模拟研究,结果表明孔洞结构对岩体冲击破坏形式、峰值应力水平等有一定影响。朱哲明等[2]对含缺陷岩体的爆炸动态响应进行了研究,发现不同缺陷种类的岩体动态强度和破坏范围有所差别。杨仁树等[3]通过实验分析了含贯通裂纹的类岩石介质动态破裂行为和预应力场中含层理类岩石介质爆破破裂的动态响应。王蒙等[4]基于SCSCC试件对岩石复合型裂纹的动态扩展特性进行了实验研究。YAVUZ等[5]对含多裂纹无限大平板进行分析,得出裂纹间距和长度对应力强度因子的影响规律,并给出应力强度因子计算式。GREGOIRE等[6]在进行冲击试验时发现动态裂纹扩展时有止裂又继续扩展的现象。ZHU等[7]对巷道围岩的动态响应问题进行了数值模拟和实验研究,并分析了应力波作用下的动态响应及加载方式对动态响应的影响。AVACHAT等[8]对岩体的动态断裂行为引入高速摄影法进行了影像学分析。……
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