考虑裂缝几何特性和T应力的类岩石材料压剪张拉断裂准则

为探究类岩石材料中非闭合裂缝的压剪起裂机理,引入相对钝化系数和相对临界尺寸,建立了考虑裂缝几何特性和T应力的压剪张拉断裂准则,分析了不同因素对裂缝尖端周向应力分布规律和张拉起裂角的影响。考虑相对钝化系数后,张拉起裂角预测曲线得到明显改善;考虑T应力后,可解释由裂缝长度和材料属性引起的差异化断裂行为。根据几种典型类岩石材料的试验结果与理论曲线对比分析发现,当相对钝化系数较小时,理论预测值与试验值吻合较好,且预测角度范围较大;随相对钝化系数增大,理论预测值与试验结果误差逐渐增大,预测角度范围逐渐减小。解释了出现该现象的原因,讨论了基于线弹性断裂力学理论建立的压剪非闭合起裂准则存在的不足,并建议了本文准则的适用条件。