基于数字图像技术的致密砂岩纯剪裂缝断裂过程实验

纯剪应力状态下致密砂岩断裂过程是理解致密砂岩破坏失效机理的关键,然而在纯剪应力状态下,初始裂缝是发育扩展为I型裂缝或II型裂缝却一直有所争议。本文基于新型光学测量技术数字图像相关法和双切边压缩实验理论方法,开展了双切边压缩实验并通过数字图像相关法得到了位移和应变场。实验结果表明:双边开槽压缩实验能在槽尖(预制裂缝尖端)产生纯剪应力状态;致密砂岩试件起裂过程包含2个阶段的I型裂缝,第一阶段裂缝从槽尖起裂,第二阶段裂缝从试件中心两槽尖相连区域起裂。本文研究成果为数字图像技术应用在岩石断裂力学领域提供了新思路,对分析水力压裂中致密砂岩纯剪裂缝的演化规律有一定参考价值。

混凝土Ⅰ型裂缝的损伤断裂判据

把损伤理论引入混凝土的断裂分析中,推导出混凝土Ⅰ型裂缝在静、动荷载作用下裂缝端部损伤区长度的计算公式,给出了混凝土允许损伤尺度的定义、计算公式和新的损伤断裂判据,实现了损伤与断裂力学的有机结合。提出的损伤断裂判据与国内外一系列实验结果吻合良好。