巖石三軸壓縮端部效應及受力變形狀態數值模擬

＊嚴召松 黃義煥 鄭麗婷

（廣東工商職業技術大學 建筑工程學院 廣東 526040）

在實際的巖土工程環境中，巖石往往在三向同時受壓，研究巖石在三向應力下的力學和變形特性，能夠為工程支護設計提供一定的理論依據，從而保障工程的安全。為了研究巖石在荷載作用下的力學和變形特性，開展了大量的三軸壓縮試驗，而端部摩擦問題是開展壓縮試驗要解決的技術難題之一，有助于實現均勻的三軸壓縮應力狀態。

劉曉輝等[1]對煤巖進行不同圍壓的三軸壓縮試驗，將煤巖在壓縮荷載作用下的應力-應變曲線劃分為線彈性變形、屈服變形和破壞三個階段。唐偉等[2]利用PFC2D開展不同圍壓下巖樣壓縮模擬試驗，探討了圍壓和尺寸效應對試樣峰值強度、峰值應變和壓縮模量影響規律。王云飛等[3]對砂巖進行三軸壓縮試驗，將巖石的損傷破壞歸納為初始損傷的彌散分布、聚集成核、產生局部裂隙和形成主控破裂面4個典型階段。劉瀟等[4]對粉煤灰、金剛砂、標準砂分別進行三軸壓縮試驗，對端部約束進行驗證并分析了剪切帶形成和發展的全過程。大久保誠介等[5]將3D-DIC測量技術應用在可視化常規三軸壓縮試驗系統中，實現了對三軸壓縮試樣表面的變形觀測，從而可以進行三軸壓縮試驗條件下試件表面變形云圖演化的分析研究。榮華等[6]對砂巖開展單軸壓縮蠕變試驗，闡述了端部效應對巖石變形破壞過程中的應力、應變及塑性區分布特征影響。……