力学季刊

作者：张学强, 郭鸿雁, 郭华军, 王晨迪

关键词：组合多裂纹；颗粒流；微裂纹扩展；能量演化；损伤本构模型

为揭示组合多裂纹岩体失稳破坏机制及能量演化规律，本研究利用PFC2D建立红砂岩数值模型，基于完整红砂岩试件单轴压缩试验和巴西劈裂试验结果对数值模型进行细观参数标定，在此基础上开展组合多裂纹红砂岩的颗粒流模拟试验．结果表明：随短长轴比λ的增大，倾角α不变，多裂纹红砂岩的峰值强度大部分逐渐降低；随着倾角α逐渐增大，保持短长轴比λ不变，多裂纹红砂岩的峰值强度逐渐增加；破坏形态呈现斜剪张拉破坏，以张拉为主，剪切为辅，试件破坏失稳模式均是沿着预制裂隙的延展方向贯通，多裂纹红砂岩破坏形态受短长轴比和倾角的共同影响；在峰值强度前，岩石主要表现为能量积累特征；在峰值强度时，红砂岩的总能量以弹性能为主、耗散能为辅；在失稳破坏时，红砂岩的总能量以耗散能为主、弹性能为辅；红砂岩的储能能力和破坏难度随多裂纹倾角α和工况条件的变化而变化，可为破岩作业做参照；并建立了精度较高的基于不同高径比λ与不同节理倾角α下的红砂岩损伤本构模型．

来源：2025年第3期

《力学季刊》期刊编辑部

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