一种表征和预测单轴压缩下翼裂纹扩展路径的方法技术

本发明专利技术公开了一种压剪作用下岩体裂隙尖端应力场数据表征方法及其在快速预测单轴压缩下翼裂纹扩展路径中的应用。在对压剪作用下岩体裂隙尖端应力场的数据表征时将具有末端输出数据影响力的岩体客体数据进行兼容性前置表达；在此基础上通过翼裂纹起裂角的数据表征和单轴压缩下翼裂纹扩展路径的数据表征，实现单轴压缩下翼裂纹扩展路径的快速预测。本发明专利技术能够快速预测不同条件下翼裂纹的扩展路径，为岩体工程问题的分析和处理提供了有力的数据支撑。据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种表征和预测单轴压缩下翼裂纹扩展路径的方法


[0001]本专利技术涉及岩体压剪断裂力学及其工程应用相关
，具体涉及压剪作用下岩体裂隙尖端应力场数据表征方法及其在快速预测单轴压缩下翼裂纹扩展路径中的应用。

技术介绍

[0002]由于长期复杂的地质作用，天然岩体常含有大量节理、裂隙等构造面，研究
[1,2]表明外力作用下岩体的的强度和破坏特征取决于这些天然缺陷。在不同岩体工程中，如：山岭隧道中预应力锚杆对围岩的作用、盾构滚刀对岩体的压剪切削作用、构筑物下伏岩石持力层的稳定性分析等，均与岩体中裂隙的起裂及其扩展路径密切相关。
[0003]对于不同岩体中裂隙扩展路径的研究目前主要有两类方法：室内实验法和数值模拟法。基于摄像和声发射技术，Yang等人
[3]研究了单轴压缩下含单裂隙砂岩试样中裂隙倾角与长度对裂纹扩展机理的影响，并提出根据裂纹扩展机理可将裂纹类型分为5类，分别是拉伸裂纹、剪切裂纹、横向裂纹、远场裂纹和表面剥落裂纹。袁媛等人
[4]采用数字图像法观测了含不同充填材料预制裂隙大理岩试样在单轴压缩条件下的破本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.压剪作用下岩体裂隙尖端应力场的数据表征方法，其特征在于：该方法在对岩体裂隙尖端应力场进行数据表征时将具有末端输出数据影响力的岩体客体数据进行兼容性前置表达；所述岩体客体数据包括：岩体性质、岩体参数、其他；择一或任意组合。2.根据权利要求1所述的压剪作用下岩体裂隙尖端应力场的数据表征方法，其特征在于：所述岩体参数包括岩体裂隙几何、岩体强度、岩体变形；择一或任意组合。3.根据权利要求1所述的压剪作用下岩体裂隙尖端应力场的数据表征方法，其特征在于：兼容岩体力学性质、岩体裂隙几何、岩体强度和岩体变形多因素的压剪裂隙尖端应力场数据表征式为：其中，和分别为裂隙面传压和传剪系数，k
n
和k
s
分别为裂隙面法向和切向刚度，a为裂隙半长，α为裂隙与水平方向夹角以逆时针方向为正，p为远场压缩载荷，f为裂隙面摩擦系数。4.根据权利要求3所述的压剪作用下岩体裂隙尖端应力场的数据表征方法，其特征在于：压剪裂隙尖端应力场数据表征所需的相关岩体客体数据通过如下公知途径获取：测量、手册、可信有形文献、可信网络文献、其他可信公开数据载体或数据渠道。5.压剪作用下岩体裂隙尖端应力场数据表征方法在快速预测单轴压缩下翼裂纹扩展路径中的应用，其特征在于：该方法在压剪作用下岩体裂隙尖端应力场数据表征的基础上，通过翼裂纹起裂角的数据表征和单轴压缩下翼裂纹扩展路径的数据表征，实现单轴压缩下翼裂纹扩展路径的快速预测。6.根据权利要求5所述的压剪...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝凤金，朱建才，史盛，金小荣，宋金龙，
申请(专利权)人：浙江大学建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：