基于三维离散元仿真试验的复杂节理岩体力学参数尺寸效应及空间各向异性研究

摘要

复杂节理岩体力学参数研究是岩石力学领域的热点问题。对基于三维离散元仿真试验的复杂节理岩体力学参数尺寸效应及空间各向异性研究方法进行探讨,解决了复杂节理岩体数值仿真试验中的难点问题。结合工程实例,在三维岩体结构模型的基础上详细研究节理岩体力学参数尺寸效应,考虑模型位置的影响,基于室内试验确定结构面法向变形和切向变形本构模型,利用Fish语言编程实现仿真试验中自定义的结构面变形本构模型,得到研究区节理岩体抗压强度折减系数、变形模量折减系数、剪切模量折减系数和体积模量折减系数随模型位置及岩体尺寸的变化规律,确定研究区节理岩体表征单元体尺寸约为18 m。采用模型旋转法,基于仿真试验确定研究区节理岩体表征单元体在三维空间任意45°方向上力学参数,获得研究区节理岩体力学参数的各向异性特征。