层理黄砂岩三轴循环加卸载力学特性模拟研究

层理黄砂岩为隧道工程建设中常见的一种岩石,隧道开挖及后期运行导致围岩长期处于循环荷载作用下.为了探究层理黄砂岩循环加卸载损伤破裂特征,借助PFC2D开展了不同围压不同倾角层理黄砂岩常规三轴循环加卸载研究,分析了应力-应变曲线及损伤破裂过程,得到1组可以反映层理黄砂岩常规三轴压缩力学特征的细观参数,数值试样强度及破裂特征与室内试验结果吻合较好.数值模拟循环加卸载应力-应变曲线可以一定程度上反映力学行为,同时循环加卸载曲线和单调加载曲线变化形态吻合较好.不同倾角层理砂岩循环荷载下试样破裂特征不同,当α=0.时试样发生贯穿基质的剪切破坏,循环荷载与单调加载破裂特征相似.而当α=60.时,层理发生剪切破坏,并伴随层理两侧基质的破坏,循环荷载相对于单调加载裂纹宽度有所增加.