鑒于巖體中存在大量的微缺陷，假定數(shù)值模型中每個單元均含有一條長度和傾角具有正態(tài)分布的無厚度虛擬微裂紋。通過斷裂力學理論及裂隙擴展模式，判定這些微裂紋的擴展速率及模式，當微裂擴展至單元邊界，則此單元破壞。這些破壞的單元相互搭接連通，則形成宏觀破裂面。以改進的 Burgers 模型為例，將上述方法嵌入FLAC 數(shù)值軟件，對完整巖石、單裂隙巖體及雙裂隙巖體進行單軸壓縮和雙軸壓縮蠕變數(shù)值試驗。將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果對比，驗證所提出的巖體裂隙時效擴展數(shù)值模擬方法的有效性。
結(jié)論
本文建立的數(shù)值模型中單元含有微裂紋 ( 仿真巖石中微缺陷 ) 。基于亞臨界斷裂力學理論及裂紋的擴展模式判別，建立了以微裂紋時效擴展致使單元破壞為基礎(chǔ)的巖體宏觀裂隙時效擴展數(shù)值模擬方法。在此基礎(chǔ)上，開展了完整巖石試件的單軸壓縮、雙軸壓縮及單軸拉伸蠕變和裂隙巖體試件在單軸和雙軸壓縮蠕變條件下的裂隙時效擴展數(shù)值模擬研究，并與室內(nèi)試驗成果對比分析，驗證了本文數(shù)值模擬方法的可靠性。
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(2) 壓縮條件下單裂隙巖體模型先在裂隙尖端起裂，進而時效擴展直至巖樣邊界，形成宏觀的貫通裂紋。單軸壓縮條件下宏觀裂紋呈現(xiàn)出與最大壓力近平行的劈裂破壞；雙軸壓縮條件下裂紋擴展路徑有明顯的剪切破壞特征，裂紋擴展的模式與室內(nèi)三軸試驗結(jié)果基本一致。雙軸壓縮條件下，雙裂隙巖體模型巖橋貫通形式與室內(nèi)試驗結(jié)果略有不同，但符合經(jīng)典的斷裂理論分析。由宏觀單裂隙巖體模型模擬結(jié)果可知，不同應(yīng)力條件和預制裂隙傾角的試件的起裂角及裂紋擴展有較大的影響，可見應(yīng)力條件和裂隙方位角對開裂隙的起裂和擴展有影響。
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共11頁，編制于2017年7月。
