《基于离散元法的含层理砂岩细观力学特性研究》作者：吕文茂，孟凡贞，钟林华，王忠昶【PDF】

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基于离散元法的含层理砂岩细观力学特性研究
吕文茂，孟凡贞，钟林华，王忠昶
（1.充矿能源集团股份有限公司，山东邹城273500；2.大连交通大学交通工程学院，辽宁大连116028）
摘要：为探究砂岩力学特性与其自身层理倾角之间的关系，通过室内单轴试验并结合离散元仿真软件——PFC（particleflowcode），利用单轴压缩试验结果标定了离散元模型中的细观参数，研究了不同层理倾角下砂岩的细观力学行为与微裂纹演化特征。结果表明：随着层理倾角的逐渐增大，砂岩的弹性模量呈现出显著上升的规律，同时层理倾角对其抗压强度也具有显著影响，抗压强度呈浅“V”形变化，在60°时达到最低值60.1MIPa。砂岩的破坏模式随着层理倾角的变化而显现出不同特征，当层理倾角为0°和90°时，破坏主要表现为单斜面切向破裂，裂纹集中于加载区域，并沿斜向扩展；而在层理倾角为30°、45°和600时，由于层理面粘结力较弱，裂纹更倾向于沿层理面扩展，特别是在60°时，裂纹几乎完全沿层理面传播。
试样破坏后，内部的微裂纹以剪切型为主，占比均超过75%，张拉型微裂纹的占比相对较低。
关键词：层理砂岩；单轴压缩；裂纹扩展；颗粒流程序；力学特性
中图分类号：U414