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切缝药包药袋裂缝扩展的力学分析

更新时间:2025-01-09 工作计划 版权反馈
【摘要】:根据岩石断裂动力学理论,在准静态压力作用下,若裂缝尖端处的应力强度因子KI满足KI≥KIc,即:2.北副坝加固设计坝体现状。裂缝就能起裂、扩展,反之则止裂[64,65]。根据岩石断裂动力学理论,最大拉应力准则表明:裂缝沿环向拉应力取得极大值的方向扩展;且当此方向的拉应力达到临界断裂值时,开裂缝失去稳定扩展。显然,导向切缝尖端裂纹扩展方向与导向切缝开裂方向一致,这已为实践所证实。

根据岩石断裂动力学理论,在准静态压力作用下,若裂缝尖端处的应力强度因子KI满足KI≥KIc,即:

裂缝就能起裂、扩展,反之则止裂[64,65]

式中:P 为裂缝中的准静态压力;KIC为岩石断裂韧性;a 为裂缝长度; rb为炮孔半径;F 是a 与 rb的函数,即F =F [(rb+a )/ rb]。

设炮孔壁上形成导向裂缝后炮孔内压力为p0,则其需要满足如下条件切缝才能扩展[65]

(www.xing528.com)

式中: a0为初始导向裂纹的长度,其余符号含义同上。

事实上,药包套管上切缝宽度的大小能影响孔壁上优先产生的预裂隙。根据岩石断裂动力学理论和摩尔-库伦强度准则有:

式中:θ 为导向裂缝的夹角;θ=π/2- φ,φ 为岩石的内摩擦角;b 为切缝管的切缝宽度。

当炮孔壁上导向裂缝形成之后,岩体内部的应力分布也随之发生变化,同时岩体内切割裂缝的扩展所造成的岩体破坏已不再是简单的拉断或剪断,而是在复杂应力作用下的张开型脆性断裂破坏。根据岩石断裂动力学理论,最大拉应力准则表明:裂缝沿环向拉应力取得极大值的方向扩展;且当此方向的拉应力达到临界断裂值时,开裂缝失去稳定扩展。显然,导向切缝尖端裂纹扩展方向与导向切缝开裂方向一致,这已为实践所证实。

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