静态爆破作用下石方静胀破裂的DDA模拟研究

分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2022-11-01 合作期刊: 《应用力学学报》

聂雯1 ,王德华1 ,裴仲勋2 ,王玲1

摘要： 为减少震动影响,在山区环境大规模石方开挖时常采用静态爆破的方法。本研究利用混凝土比拟岩石进行无边界约束情况下的石方静胀试验,基于试验结果建立了DDA单孔静胀模型。模拟结果表明,石方在均匀静胀作用下主要从孔口沿最小抵抗线方向发展破裂,过程可分为初始变形-孔周均匀微开裂-主裂隙发展-沿优先方向劈裂4个阶段,且优先劈裂方向的贯穿率与时间步关系呈下凹形。基于已验证的DDA模型进行数值试验,参数讨论结果表明,静胀劈裂时间会随岩石抗拉强度增加而延后或者不再发生劈裂; 当抗拉强度设定一致而仅增加节理黏聚力,模型的劈裂方向发生偏移但对劈裂时刻影响较小; 当模型周围边界固定时,其优势贯穿方向的贯穿率与时间步关系呈上凹形,且孔周承压大、破碎程度高。利用DDA多孔静胀模型,进一步揭示了多孔静胀作用下石方开裂从外部孔口向内部发展、扩展方向性强、内部孔口较破碎的发展规律。上述研究内容将为石方静态爆破开挖提供理论依据。

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