,840 北京科技大学学报 第30卷 应当指出:(1)短剪切带形成于应力的峰值(抗 上的f点;(2)应力的峰值被达到之后,贯通试样的 压强度)被达到之前,见图3(e)及图3()中应力一应 剪切带已经形成,见图2(c)及图2(i)中c点,或 变曲线上的e点,或图4(f)及图4()中应力应变曲 图5(g)及图5(i)中g点, 线上的f点,或图5(f)及图5()中应力应变曲线 (a6000 b)8000 (c)10000 (d12000 (c)14000 (f)16000 (g)20000 h)24000 1.4r () 750 1.2 40 30 0.6 20 10 02 轴向应变10s 图4方案3(初始内摩擦角为44°)的破坏过程、应力应变曲线及每10个时间步内破坏单元数目一应变曲线 Fig-4 Failure process,stressstrain curve and number of failed elements per 10 time steps'strain curve of Scheme 3(the initial internal friction an- gle=44) 2.2强度参数对岩样破坏过程及模式的影响 数目一应变曲线由笔者编写的FISH函数绘制,现 随着初始内摩擦角及初始内聚力(简称为强度 以图5()为例,阐述试样的破坏规律.区段1、2及 参数)的提高,应力的峰值及所对应的轴向应变提 3,在图5()中分别标注为①、②及③.区段1对应 高,从应力的峰值到残余应力的应力降、轴向应变增 初始加载阶段,上文提过,在此阶段,位于试样侧面 量提高,强度参数对应力一应变曲线峰后斜率影响 附近的部分缺陷发生了破坏.区段1之后,试样经 不大,见图2~5. 历了一段平静期,试样内部的破坏单元数目没有明 在图2(c)中,当达到8000时步时,剪切带已贯 显的增加,在区段2,位于试样内部的缺陷渐渐发生 穿试样;在图3(f)中,当达到16000时步时,剪切带 破坏,直到缺陷全部发生破坏,区段2之后,试样又 已贯穿试样;在图4(g)中,当达到20000时步时,剪 经历了一段平静期.在区段3,密实岩石开始发生破 切带已贯穿试样;在图5(g)中,当达到22000时步 坏,直到形成贯穿试样的剪切破裂带.区段3之后, 时,剪切带已贯穿试样,因此,随着强度参数的提 试样第3次经历了一段平静期. 高,贯通试样的剪切带出现滞后, 应当指出:(1)不同强度参数时,每10个时间步 利用笔者编写的FISH函数,经过统计,图2~5 内破坏单元数目一应变曲线的第1、2区段重合. 中的破坏单元总数分别为2640,1906,1651及 (2)强度参数越高,区段3越长,即区段3经历的轴 1549,见图6,图中各黑点代表应变软化行为的开 向应变越高或时间步越多,这意味着,当密实岩石 始。因此,随着强度参数的提高,试样内部最终发生 的强度参数较高时,破坏过程持续得越长,(3)在 破坏的单元数目降低 图5()中,每10个时间步内破坏单元数目的最大值 在加载过程中,在三个区段内破坏单元数目有 小于10,而在图2(i)中,每10个时间步内破坏单元 显著的增加,见图2~5.每10个时间步内破坏单元 数目的最大值接近50.因此,强度参数越高,区段3应当指出:(1)短剪切带形成于应力的峰值(抗 压强度)被达到之前见图3(e)及图3(i)中应力-应 变曲线上的 e 点或图4(f)及图4(i)中应力-应变曲 线上的 f 点或图5(f)及图5(i)中应力-应变曲线 上的 f 点;(2)应力的峰值被达到之后贯通试样的 剪切带已经形成见图2(c)及图2(i)中 c 点或 图5(g)及图5(i)中 g 点. 图4 方案3(初始内摩擦角为44°)的破坏过程、应力-应变曲线及每10个时间步内破坏单元数目-应变曲线 Fig.4 Failure processstress-strain curve and number of failed elements per10time steps-strain curve of Scheme3(the initial internal friction angle=44°) 2∙2 强度参数对岩样破坏过程及模式的影响 随着初始内摩擦角及初始内聚力(简称为强度 参数)的提高应力的峰值及所对应的轴向应变提 高从应力的峰值到残余应力的应力降、轴向应变增 量提高强度参数对应力-应变曲线峰后斜率影响 不大见图2~5. 在图2(c)中当达到8000时步时剪切带已贯 穿试样;在图3(f)中当达到16000时步时剪切带 已贯穿试样;在图4(g)中当达到20000时步时剪 切带已贯穿试样;在图5(g)中当达到22000时步 时剪切带已贯穿试样.因此随着强度参数的提 高贯通试样的剪切带出现滞后. 利用笔者编写的 FISH 函数经过统计图2~5 中的破坏单元总数分别为264019061651及 1549见图6图中各黑点代表应变软化行为的开 始.因此随着强度参数的提高试样内部最终发生 破坏的单元数目降低. 在加载过程中在三个区段内破坏单元数目有 显著的增加见图2~5.每10个时间步内破坏单元 数目-应变曲线由笔者编写的 FISH 函数绘制.现 以图5(i)为例阐述试样的破坏规律.区段1、2及 3在图5(i)中分别标注为①、②及③.区段1对应 初始加载阶段上文提过在此阶段位于试样侧面 附近的部分缺陷发生了破坏.区段1之后试样经 历了一段平静期试样内部的破坏单元数目没有明 显的增加.在区段2位于试样内部的缺陷渐渐发生 破坏直到缺陷全部发生破坏.区段2之后试样又 经历了一段平静期.在区段3密实岩石开始发生破 坏直到形成贯穿试样的剪切破裂带.区段3之后 试样第3次经历了一段平静期. 应当指出:(1)不同强度参数时每10个时间步 内破坏单元数目-应变曲线的第1、2区段重合. (2)强度参数越高区段3越长即区段3经历的轴 向应变越高或时间步越多.这意味着当密实岩石 的强度参数较高时破坏过程持续得越长.(3)在 图5(i)中每10个时间步内破坏单元数目的最大值 小于10而在图2(i)中每10个时间步内破坏单元 数目的最大值接近50.因此强度参数越高区段3 ·840· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷