摘要
在地下工程中，含有开口的岩体在冲击载荷作用下的动态破坏机制至关重要。本研究系统地分析了开口的形状、大小和方向对红砂岩动态行为的影响。首先通过分裂霍普金森压力杆结合高速摄影和数字图像相关技术进行动态冲击试验，以监测整个区域的应变和裂纹情况。随后构建了二维组合有限元-离散元模型来模拟动态破坏过程。研究发现，开口大小会显著影响岩体的动态抗压强度，而开口形状则决定了裂纹的起始与扩展方式。圆形开口会导致对称性裂纹，方形开口会产生以角部为主的裂纹，马蹄形开口则会导致不对称破坏，其主导方向取决于开口的旋转角度。本研究建立的有限元-离散元模型成功再现了实验中观察到的主要裂纹路径和破坏模式，为分析岩石的动态破坏提供了有力工具。此外，研究结果还为针对不同形状开口的加固与支撑措施提供了实用的工程指导。
