Вестник Кольского научного центра РАН. 2010, №1.
трещин, во всех исследуемых вариантах оставим неизменной, угол а будет изменяться от 0 до 165° с шагом 15°, а угол 3 - от 30 до 150° с шагом 30°. Анализируя данные исследований, прежде всего необходимо отметить, что значения концентрации напряжений с i на контуре «нижней» трещины от угла взаимной ориентации трещин 3 зависят незначительно. Это связано с тем, что положение нижней трещины в пространстве (относительно локальной системы координат X O Y /) фактически остается неизменным при изменении ориентации верхней трещины. Растягивающие напряжения одновременно в точках, расположенных со стороны барьерного целика, наблюдаются для 3 = 30° при ориентациях 50° < а < 90°, для 3 = 90° при ориентациях 10° < а < 70°. Если рассматривать величины наибольших значений растягивающих напряжений с 1, действующих одновременно в наиболее близко расположенных точках со стороны барьерного целика, то основной интервал ориентации а составляет 45-75°. Очевидно, что такая ориентация трещин относительно действующих усилий будет более неблагоприятной при любом угле схождения трещин. Напряжения с 2/ Т во всех исследуемых вариантах в окрестности трещин сжимающие, и поэтому анализ их распределения не представляет особого интереса. На рис. 9 приведены картины распределения с 1/ Т при а = 60°; 3 = 30, 60, 120, 150°. На продолжениях трещин действуют сжимающие напряжения с 1 (рис. 9). Учитывая то обстоятельство, что с 2 на этих участках тоже сжимающие, приходим к выводу, что при достижении предельных нагрузок развитие трещин в направлении их продолжения происходить не будет. Более вероятно, что разрушение барьерных перемычек таких систем трещин должно начинаться на контуре сближенных концов перпендикулярно границам трещин на некотором удалении от кончиков, при этом разрушение должно носить отрывной характер. Вновь образованные трещины, изменяя траекторию своего «движения», должны «встретиться». Так должно быть в идеальных условиях, когда величины концентрации напряжений на обоих берегах трещин со стороны целика одинаковы. Поскольку в действительности это не так, возможен следующий вариант разрушения барьерной перемычки: трещина отрыва зарождается на контуре той трещины, где концентрация растягивающих напряжений большая по величине и, развиваясь линейно (или с незначительным искривлением), она «выходит» на контур другой трещины и не обязательно вблизи ее конца. Возможен и третий «сценарий» разрушения барьерной перемычки, начало которого аналогично второму, но отличается тем, что зарождение трещины отрыва на контуре трещины с меньшей концентрацией растягивающих напряжений происходит до того момента, когда первая вновь образованная трещина “выходит” на контур другой исходной трещины. При этом возможно образование некоторого выкола материала, ограниченного поверхностями вновь образованных и исходных трещин. Эксперимент, выполненный на моделях из гипсоцементного материала при а = 60° и 3 = 30°, показал, что разрушение барьерной перемычки между сближенными концами происходит по второму «сценарию». На рис. 10а цифрами 1-4 показана последовательность образования трещин отрыва в процессе нагружения модели. 14
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz