层状岩体单轴压缩室内试验分析与数值模拟.PDF

第 41 卷第 5 期 中南大学学报( 自然科学版) Vol.41 No.5 2010 年 10 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Oct. 2010 层状岩体单轴压缩室内试验分析与数值模拟 1, 2 3 4 3 何忠明 ，彭振斌 ，曹平 ，周莲君 (1. 长沙理工大学 道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心，湖南 长沙，410114； 2. 长沙理工大学 交通运输工程学院，湖南 长沙，410114； 3. 中南大学 地学与环境工程学院，湖南 长沙，410083； 4. 中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙，410083) 摘 要：为了研究层状岩体抗压强度的层面效应，通过室内试验和数值模拟研究，分析层状岩体单轴压缩情况下 的应力应变响应以及强度特征。研究结果表明：随着结构面倾角的增大，层状岩体的压缩强度呈先减小后增大的 趋势，含有 90°倾角结构面的试样其抗压强度明显大于含有 0°倾角结构面的试样对应的抗压强度；数值试验得到 的分析结果与室内试验结果相同，岩样的变形特征大致分为弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段；压缩强度均随加载 速率的增大而增大，并且压缩强度与加载速率之间的关系均可通过线性方程进行拟合，相关系数较大；在实际试 验过程中，应根据不同模拟工况采用不同的加载速率。 关键词：层状岩体；压缩；室内试验；数值模拟 中图分类号：TU457 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2010)05−1906−07 Test and numerical simulation for stratified rock mass under uniaxial compression HE Zhong-ming1, 2 3 4 3 , PENG Zhen-bin , CAO Ping , ZHOU Lian-jun (1. Engineering Research Center of Catastrophic Prophylaxis and Treatment of Road Traffic Safety, Ministry of Education, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China; 2. School of Communication and Transportation Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China; 3. School of Geoscience and Environmental Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 4. School of Resources Safety Engineer