基于广义最大切应力准则的平行双裂纹起裂机理研究

研究人员针对受压条件下平行双裂纹起裂应力计算难题，基于广义最大切应力(GMTS)准则提出简化计算方法。通过裂纹相互作用机制和叠加原理推导应力强度因子(SIF)，结合离散元软件开展变几何参数试件单轴压缩试验，验证了该方法的准确性。研究发现考虑T应力可显著提升预测精度，裂纹倾角是起裂应力的主导几何参数，且T应力正负对不同倾角裂纹起裂分别呈现促进/抑制效应。

　　

这项突破性研究揭示了平行双裂纹在受压环境下的起裂机制。科研团队创新性地运用广义最大切应力准则(GMTS criterion)，通过精妙的应力强度因子(SIF)推导和离散元数值模拟，构建了预测裂纹起裂应力的新模型。实验数据清晰显示：当裂纹倾角较小时，负向T应力像"制动器"般抑制裂纹萌生；而大倾角情况下，正向T应力则化身"催化剂"促进断裂发生。特别值得注意的是，裂纹倾角被证实为调控起裂应力的"总开关"，这一发现为工程岩体稳定性评估提供了关键理论支撑。研究采用的应力强度因子叠加方法和离散元仿真技术，为复杂地质条件下的裂纹扩展预测开辟了新途径。