不同倾角厚层灰岩极限拉应变确定方法研究

岩土工程中广泛应用极限分析法判断岩土体的局部破坏和整体破坏,其中极限应变值的确定是关键.基于室内试验、FLAC3D有限差分和PFC2D离散元方法,对7种不同倾角厚层灰岩岩样进行巴西劈裂试验及对应的数值模拟,研究其抗拉力学参数各向异性特征和破坏过程,并对3种确定极限拉应变的方法进行对比分析.研究结果表明:不同倾角的层状灰岩其抗拉强度和峰值应变具有各向异性特征;0～90°倾角岩样破坏模式从基质拉裂破坏逐渐向拉-剪复合破坏、层理拉裂破坏转变;应力-应变曲线弹性阶段的终点纵坐标为极限拉应变,其大小约为破坏拉应变的70％,当应变超过极限拉应变后裂纹开始萌生、扩展从而进入塑性阶段;3种方法得出的极限拉应变值随岩层倾角变化规律相似,量值差异较小.将室内试验和数值模拟相结合能从宏细观层面多角度展示含层理灰岩岩样裂纹萌生、扩展及贯通的全过程,对于岩土工程设计中的参数取值具有重要的指导意义.