分层岩体广泛分布于地壳中,表现出显著的不连续性和各向异性,导致复杂的力学性质。为探讨分层复合岩体破坏的时空演变及变形特性,本研究基于相似理论制备了不同软岩厚度比例的软硬复合岩样本。进行了单轴压缩试验,并结合三维数字图像相关(3D-DIC)技术。结果显示:软岩厚度比例与复合岩的机械性质存在显著负相关。当软岩比例从10%增加到90%时,峰值强度和弹性模量分别降低了63.4%和36.8%。随着软岩比例的增加,软硬岩的轴向应变逐渐减小。径向应变差异显著:硬岩的径向应变先增加后减小,而软岩的径向应变持续减小,表明软岩比例越高,对其径向应变的影响越显著。应变集中区域首先出现在软岩中,硬岩区域的变形滞后。随着软岩比例的增加,复合岩的破坏模式从以硬岩主导转向以软岩主导,各个位置的位移逐渐从高到低。DIC试验记录的表面应变与损伤因子之间的定量关系可以有效反映岩石破坏的整个过程。基于此建立的损伤演化方程与实验数据具有良好的一致性,体现了其合理性。
Li等(星期四)研究了这个问题。