【摘 要】
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尺寸效应是节理岩体力学性质的重要特征,表征单元体(Representative ElementaryVolume)是尺寸效应研究的核心内容。本文围绕岩体力学性质的尺寸效应对节理岩体的变形参数与强
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尺寸效应是节理岩体力学性质的重要特征,表征单元体(Representative ElementaryVolume)是尺寸效应研究的核心内容。本文围绕岩体力学性质的尺寸效应对节理岩体的变形参数与强度参数表征单元体REV及其分形特征进行了系统的研究,对合理选择节理岩体的力学介质模型与等效力学参数具有指导意义。主要内容有: 综合采用数字摄影测量与数理统计技术,研究了不同分布形式的节理网络模拟方法,并编制了相应的计算程序。实践表明:该算法可以产生与研究区真实岩体结构在统计上完全等效的节理网络模型。 采用RFPA2D数值分析软件重点研究了节理岩体变形和强度参数的尺寸效应与各向异性,并得到不同力学参数的REV大小。数值试验结果表明:研究区节理岩体的弹性模量Ey、剪切模量Gxy、单轴抗压强度σp均随岩体试样尺寸的增大而变化,表现出明显的尺寸效应,当岩体试样尺寸增大到一定值后,这些参数均趋于稳定,并获得了研究区节理岩体的等效柔度矩阵[C]及宏观强度参数c、ψ。 综合采用岩体节理网络生成技术和数值分析方法,研究了岩体强度随节理分布分维的变化关系及其破坏模式。研究表明:分形维数越小,节理在岩体试样中分布越不均匀;节理岩体的单轴抗压强度随着分形维数的增大而增大;当节理岩体结构满足一定条件时,分形维数与岩体强度的关系也蕴含着尺寸效应的原理。
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