条状缺陷倾角对砂岩力学特性影响的模拟研究

为探究不同倾角条状缺陷对砂岩强度及其破坏演化过程的影响,利用PFC 2D离散元模拟软件,设置倾角φ为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的7种方案,对含有条状缺陷砂岩的裂纹扩展过程、损伤演化特征和强度特征进行了研究。结果表明:条状缺陷对试样起裂位置及裂纹扩展路径均有影响,并在一定程度上决定试样最终破坏形式;条状缺陷倾角φ=30°时试样初始损伤应变最小,φ=45°时试样初始损伤应变最大,φ=90°时试样损伤应变范围最大,φ=60°时试样脆性破坏程度最高;条状缺陷对砂岩的峰值强度、峰值应变及弹性模量均有明显劣化作用,不同倾角条件下砂岩劣化程度不同,破坏时缺陷结构上端部峰值应力相对较高。