·1362· 北京科技大学学报 第34卷 (a) b 图5不同倾角岩样初始微破裂图.(a)0°：(b)15°：(c)30°：(d)45:(e)60°：(075°：(g)90 Fig.5 Initial micro-fracture of rock samples containing different dip angles:(a);(b)15:(c)0;(d)45 (e)60;(f)75;(g)90 (a) b 图60°倾角岩样的破裂过程.(a)40000步；(b)44000步：(c)52000步：(d)60000步：（©）73000步：(085000步 Fig.6 Failure process of a rock sample with the 0 angle:(a)40000 steps:(b)44000 steps:(c)52000 steps:(d)60000 steps:(e)73000 steps:(f)85000 steps 180 150 150 130 峰值强度 120 90 ■ 完整试样 4 60 初裂强度 70L 0 20 4060 80100 倾角) 应变mm 图8初裂强度和峰值强度随倾角的变化 图7不同领角岩样应力一应变曲线 Fig.8 Variation of initial crack strength and peak strength with dip Fig.7 Stress-strain curves of rock samples containing different dip angle angles 按节理角度从小到大的顺序，不同倾角岩样的 且应力一应变曲线出现了上下波动的情况，与前节 最终微破裂个数分别为4786、3154、3044、2417、 分析类似.从图8中可以看出，初裂强度和峰值强 3609、2687和2882.不同倾角岩样的破裂过程大致 度随倾角的变化表现出一定的规律性，15°岩样的初 也是经历了翼裂纹的扩展、次生裂纹的延伸以及岩 裂强度和峰值强度最大，然后随着倾角的增大初裂 桥的贯通三个主要过程.但是，0°倾角岩样的破裂 强度和峰值强度都出现了降低的趋势，但是当倾角 方式表现与众不同，如图6所示，其翼裂纹是从2号 达到45°时，初裂强度和峰值强度基本保持稳定.0° 节理面开始，然后以不同程度呈X状向周围扩展， 岩样的初裂强度和峰值强度较15°岩样稍小. 并与岩样边界相交，随轴压的增大，裂纹又继续向下 模拟结果表明，破坏形式实质上是从裂纹尖端 部扩展，最终形成一个类似葫芦状的宏观破裂面. 区域局部张拉破坏开始的，裂纹的起裂、扩展和贯通 从图中可以看出，0°倾角岩样的破裂方式仅表现出 具有明显的阶段性，裂纹之间的扩展贯通取决于它 翼裂纹的扩展和次生裂纹的延伸，1号节理面附近 们之间应力场相互作用的强弱程度以及几何分布状 没有出现明显的微破裂，中间岩桥也没有被剪断. 态，不同贯通模式的岩桥具有各不相同的强度特征， 从图7中可以看出，岩样也表现出蠕变特性，而 翼裂纹和次生裂纹产生的方位、性质和原生裂纹的北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 5 不同倾角岩样初始微破裂图． ( a) 0°; ( b) 15°; ( c) 30°; ( d) 45°; ( e) 60°; ( f) 75°; ( g) 90° Fig． 5 Initial micro-fracture of rock samples containing different dip angles: ( a) 0°; ( b) 15°; ( c) 30°; ( d) 45°; ( e) 60°; ( f) 75°; ( g) 90° 图 6 0°倾角岩样的破裂过程． ( a) 40 000 步; ( b) 44 000 步; ( c) 52 000 步; ( d) 60 000 步; ( e) 73 000 步; ( f) 85 000 步 Fig． 6 Failure process of a rock sample with the 0° angle: ( a) 40 000 steps; ( b) 44 000 steps; ( c) 52 000 steps; ( d) 60 000 steps; ( e) 73 000 steps; ( f) 85 000 steps 图 7 不同倾角岩样应力--应变曲线 Fig． 7 Stress-strain curves of rock samples containing different dip angles 按节理角度从小到大的顺序，不同倾角岩样的 最终微破裂个数分别为 4 786、3 154、3 044、2 417、 3 609、2687 和2882． 不同倾角岩样的破裂过程大致 也是经历了翼裂纹的扩展、次生裂纹的延伸以及岩 桥的贯通三个主要过程． 但是，0°倾角岩样的破裂 方式表现与众不同，如图 6 所示，其翼裂纹是从 2 号 节理面开始，然后以不同程度呈 X 状向周围扩展， 并与岩样边界相交，随轴压的增大，裂纹又继续向下 部扩展，最终形成一个类似葫芦状的宏观破裂面． 从图中可以看出，0°倾角岩样的破裂方式仅表现出 翼裂纹的扩展和次生裂纹的延伸，1 号节理面附近 没有出现明显的微破裂，中间岩桥也没有被剪断． 从图 7 中可以看出，岩样也表现出蠕变特性，而 图 8 初裂强度和峰值强度随倾角的变化 Fig． 8 Variation of initial crack strength and peak strength with dip angle 且应力--应变曲线出现了上下波动的情况，与前节 分析类似． 从图 8 中可以看出，初裂强度和峰值强 度随倾角的变化表现出一定的规律性，15°岩样的初 裂强度和峰值强度最大，然后随着倾角的增大初裂 强度和峰值强度都出现了降低的趋势，但是当倾角 达到 45°时，初裂强度和峰值强度基本保持稳定． 0° 岩样的初裂强度和峰值强度较 15°岩样稍小． 模拟结果表明，破坏形式实质上是从裂纹尖端 区域局部张拉破坏开始的，裂纹的起裂、扩展和贯通 具有明显的阶段性，裂纹之间的扩展贯通取决于它 们之间应力场相互作用的强弱程度以及几何分布状 态，不同贯通模式的岩桥具有各不相同的强度特征， 翼裂纹和次生裂纹产生的方位、性质和原生裂纹的 ·1362·