单轴压缩下裂纹扩展相似模型试验研究

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岩石是一种复杂的地质介质,通常存在着节理、裂隙、断层等缺陷,这些缺陷的存在对岩石的破坏机理产生很大的影响。而且岩石中原生裂隙的起裂、扩展和贯通模式对工程岩体强度及力学特性的影响一直为工程地质界和岩石力学界所重视。在对含裂纹岩石的试验研究中,一般都是通过在试样中预制原始裂纹进行相似模型试验研究。很多学者对含两根和三根裂纹试样的研究做了很多工作,但对含四根或更多裂纹试样的研究还不够充分。本文对在单轴压缩下含四根穿透裂纹的类岩石试样进行了相关研究,主要工作如下:①结合实验目的和实验条件,对实验方案进行设计。确定试样尺寸和制作模具,设置了三种原始裂纹倾角,分别为300、450和600,同时设置三种裂纹外端距,分别为0mm、10mm和20mm。②利用INSTRON1342伺服试验机对试样进行单轴压缩加载,获得了试样的轴向应力和轴向应变数据,并绘制了应力—应变曲线。③在对试样进行加载的过程中,利用HG—100K高速动态分析系统进行图像采集,记录了裂纹萌生、扩展、连接的整个过程。④对含预制原始裂隙试样的裂纹扩展特征进行了研究,分析了裂纹的萌生模式、贯通模式,同时分析了裂纹的不同倾角和不同外端距对裂纹的萌生模式的影响。⑤对含有不同裂纹倾角试样的力学特性进行了研究,分析了裂纹倾角对应力—应变曲线、峰值强度、峰值应变和弹性模量的影响。⑥对含有不同裂纹外端距试样的力学特性进行了研究,分析了裂纹外端距对应力—应变曲线、峰值强度、峰值应变和弹性模量的影响。
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