脆性岩石破裂过程损伤与渗流耦合数值模型研究

被引：37

作者：

杨天鸿

唐春安

梁正召

李连崇

朱万成

谭国焕

机构：

[1] 东北大学岩石破裂与失稳研究中心

[2] 香港大学土木工程系沈阳

[3] 沈阳

[4] 沈阳

来源：

力学学报 | 2003年 / 05期

关键词：

岩石破裂; 非均匀性; 脆性; 渗透率; F-RFPA2D系统;

D O I：

暂无

中图分类号：

TU452 [岩体力学性质及应力理论分析];

学科分类号：

摘要：

大量的实验结果表明,脆性岩石的渗透性不是一个常量,而是应力和应力诱发损伤破裂的函数.建立了一个描述非均匀岩石渗流-应力-损伤耦合数学模型（FSD Model）,开发出岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合分析计算系统(F-RFPA2D.在该系统中,单元的力学、水力学性质根据统计分布而变化,以体现材料的随机不均质性,材料在开裂破坏过程中流体压力传递通过单元渗流-损伤耦合迭代来实现.该系统能够对岩石试件在孔隙水压力和双轴荷载作用下裂纹的萌生、扩展过程中渗透率演化规律及其渗流-应力耦合机制进行模拟分析.最后,给出两个算例:算例1模拟载荷作用下岩石应力应变-渗透率全过程.模拟结果表明,非均匀性对岩石的应力峰值强度、峰值前后其渗透性演化规律及其破裂机制影响十分明显,模拟结果和实验结果较为一致;算例2模拟孔隙水压力作用下岩石拉伸断裂过程,通过和物理实验对比验证,验证了模型计算结果的可靠性.

引用

页码：533 / 541

页数：9

共 9 条

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