含缺陷空间变异性岩体裂纹扩展的近场动力学模拟

摘要

天然岩体内部含有微裂纹,其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题.此外,岩体物理力学参数的空间变异性,也会影响其强度及破坏演化过程.本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RP D),并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟,该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势,使所建模型更接近真实岩体状态.利用MATLAB编程并依托含单一倾斜预制裂缝模型进行了计算程序的准确性验证.结果表明,所采用的随机近场动力学方法可以很好地模拟裂纹发展过程,预制裂缝倾角对后续裂纹发展有较大影响.此外,不考虑岩体物理力学材料参数空间变异性的存在时,会大大低估裂纹发展速度.