隧洞型混凝土类岩石材料破裂机理及数值模拟分析

作     者：朱余佳 ZHU Yujia

作者机构：安徽审计职业学院工程管理系安徽合肥230601 

出 版 物：《安庆师范大学学报（自然科学版）》 (Journal of Anqing Normal University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2020年第26卷第4期

页      面：91-97页

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：安徽省自然科学重点项目(KJ2018A0918) 

主　　题：隧洞形式 混凝土材料 裂隙赋存形式 数值模拟 损伤断裂 

摘      要：孔洞与裂隙广泛存在于混凝土及岩石材料中,是材料的固有属性,但是针对不同形式及赋存条件下的孔洞及裂隙组合破坏规律的研究较少。为探究岩体及混凝土内部的孔-隙作用机理及劣化规律,利用有限元损伤分析软件RFPA,对不同孔洞及裂纹赋存形式下的混凝土试样展开数值试验,得到了裂纹扩展规律、声发射规律及应力-应变规律。结果表明:单轴应力下孔洞上下部主要产生张拉裂纹(主裂纹)及远场裂纹(剪切裂纹);含不同位置预制裂纹的混凝土试样极大降低了不含裂纹孔洞试样的峰值强度;单轴应力下应力-应变曲线均经历三个阶段,即弹性阶段、非线性阶段和残余变形阶段;侧边裂纹产生在靠近顶拱处;底边裂纹越靠近边墙、顶拱裂纹的裂纹角度越低,则试样的峰值强度就越低。因此在实际工程中,对于这些位置产生的裂纹,应着重监测,加强防护,防止灾害的产生。