异形充填节理剪切破坏宏细观机理及强度模型

摘要

为探究异形充填节理面在剪切过程中的宏细观行为,本文基于二维颗粒流程序PFC 2D生成9种上下面不同粗糙度的充填节理面组合并进行模拟。研究结果表明:异形充填节理面宏观破坏过程中,首先是充填物两侧发生局部破坏,随后节理边缘开始出现裂隙,最后是充填物与节理之间的黏结面发生破坏;细观破坏过程中,首先是两侧颗粒发生移动,中间颗粒由于充填物的黏结作用,位移较小,但随着剪切进行,黏结面发生破坏,试件内部颗粒位移差逐渐消失,表现为上部试件整体位移。模拟过程中异形充填节理面峰值剪切强度受两侧节理面粗糙度影响,呈现出粗糙度越接近强度越高的规律。通过简化模型改进了一种新型充填节理面峰值剪切强度公式,为下一步的研究提供了理论基础。