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岩石抗压强度的尺寸效应及端部约束的离散元数值模拟

孙超  刘芳  蒋明镜  陈贺  
【摘要】:为研究岩石抗压强度尺寸效应与端部约束的关系,将基于室内理想胶结颗粒接触试验所得到的岩石胶结接触模型植入二维离散元程序,模拟不同端部约束条件下不同高宽比试样的单轴压缩试验,并将数值试验结果与基于室内实测数据得到的理论公式计算结果进行对比。模拟结果证实端部约束是无微裂隙试样单轴压缩强度尺寸效应的原因之一,无端部摩擦时尺寸效应消失。相同端部约束条件下,高宽比较大的试样发生破坏所需胶结破坏数目减小,因此试样强度随高宽比增加而减小,但当高宽比大于2.0时强度基本不变。高宽比较小时,试样强度随端部摩擦因数增加而增大,当摩擦因数大于0.5时,试样强度基本保持稳定,摩擦因数越大,试样破坏所需的胶结破坏数目越大,胶结压剪扭破坏所占比例越大。

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