含裂隙完整岩石试件单轴压缩过程的数值模拟

简介：
本研究采用数值方法对含有天然裂隙的完整岩石在单轴压缩条件下的力学行为进行仿真分析，探讨其破坏机制和裂纹扩展规律。 采用FLAC3D数值模拟程序对完整岩石试件及含有单一裂隙的岩石试件在单轴压缩下的破坏过程进行了数值模拟研究。结果显示，在单轴加载条件下，无论是完整岩石还是含有裂隙的岩石，其破裂过程都可以分为三个阶段：压密阶段、微裂缝萌生和扩展以及最终断裂破坏阶段。 具体来说，对于完整无缺陷的岩石样品，在受力过程中会首先在某个局部区域出现应力集中现象，并逐渐形成一个倾斜方向上的高应力区。这一趋势会导致试件最后沿着这个倾斜面发生破裂失效；而对于含有初始裂隙的岩石样本，则是先于裂隙两端产生显著的应力聚集，随后从这些尖端处开始萌生新的裂缝并沿垂直于原裂隙的方向扩展直至贯通整个样品体，从而导致其最终破坏。