基于采动岩体裂隙分形演化的岩体强度分析

摘要

为分析采动岩体中存在的裂隙、节理等因素导致的岩体力学性能弱化问题,本文利用分形几何理论研究采动岩体裂隙网络的演化规律,运用分形理论和统计断裂力学方法分析岩体裂隙演化发展破坏方式下的岩体统计强度,分别分析Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹引发破坏模式下的岩体强度均值,建立与不同裂纹形态相对应的岩体强度-分形维数关系式,并通过数值分析的方法获得了强度与分维关系图.分析结果显示:采动岩体裂隙演化具有分形特性,裂隙岩体的强度与其中裂隙分布发育的分维值有相应的数量关系,分形维数可作为分析岩体损伤状态的参数.随着分维值的变大,岩体强度会相应降低,可通过裂隙演化分维值进行岩体强度的估算.