基于势接触连续-非连续方法的双层叠梁开裂过程模拟OA北大核心CSTPCD

弱黏结岩层容易发生滑动和离层,进而引发灾害。为了检验自主开发的势接触连续-非连续方法中的无黏结叠梁模型并深入了解其破坏后的力学行为,针对三点弯双层叠梁开展研究,并考察了势接触力求解中法向刚度系数的影响。通过将两个岩层叠合在一起建立叠梁模型,二者发生嵌入,因而存在相互作用的势接触力。通过改变单梁叠放顺序,分别形成了上砂岩下泥岩叠梁和上泥岩下砂岩叠梁。除了考察了载荷-位移曲线、最大主应力云图,还考察了裂纹区段数目的演化规律,以深化对叠梁复杂力学行为的理解。研究结果表明:(1)双层叠梁的载荷-位移曲线能与有关的实验结果吻合。(2)上泥岩下砂岩叠梁的各单梁裂缝出现时刻晚于上砂岩下泥岩叠梁的;前者的第1次硬化和第1次软化阶段比后者的长;前者的第2次硬化阶段不如后者的明显;前者的第2次软化阶段不如后者的明显,呈明显脆性。(3)对于上硬下软叠梁,随着法向刚度系数的减小,第1和第2峰值载荷对应的位移均增大。(4)对于上软下硬叠梁,随着法向刚度系数的减小,载荷-位移曲线由双峰或多峰向单峰转变。