蠕变是岩石非常重要的一种力学行为,严重影响着岩体结构的安全与稳定。岩石蠕变破坏源于其内部蠕变断裂的发展,因而建立有效的蠕变断裂力学模型对于分析岩体结构蠕变破坏具有重要意义。离散虚内键(Discretized Virtual Internal Bond-DVIB)是一种新型格子模型(Lattice model)。其离散结构由键元胞(Bond cel)组成,每个键元胞可以具有任意几何形状及任意条键。一个键元胞可以看作为一个细观颗粒,因而DVIB可以再现岩石细观结构特征。元胞中每条键的能量由超弹性势函数描述,元胞的宏观本构关系则直接由键能函数导出。由于没有引入任何小变形假设,因而DVIB可以模拟大位移、大变形断裂过程。由于超弹性势函数中已蕴含微观断裂机理,因而DVIB可以在不使用任何外部断裂准则的情况下直接对材料断裂过程进行数值模拟。DVIB在模拟断裂方面具有很强的优势。由于原DVIB只考虑材料超弹性特征,还不能模拟材料蠕变行为。考虑到DVIB基本元件为一维虚内键,而传统蠕变物理模型也皆为一维物理元件组合,因而可以将物理元件组合作为一条虚内键而纳入到DVIB框架中,这样避免了蠕变方程的三维化,也使得断裂机制自然地融合到力学模型之中,从而可以有效地对蠕变断裂进行模拟。为了反映岩石粘弹性机制,首先在超弹性键基础上并联一个粘性体,构建一条超弹性开尔文(HK)键。基于HK键,推导了DVIB本构方程、建立了微观粘性系数标定方法,给出了数值求解方法。模拟算例表明:HK-DVIB能够有效地再现蠕变的三阶段特征。模拟结果进一步显示加速蠕变阶段实质上为蠕变断裂阶段。HK-DVIB之所以能够很好地再现蠕变的典型三阶段特征,其原因在于HK-DVIB既能考虑岩石的粘性机理又能考虑微观断裂机理。此外,HK-DVIB还能在很大程度上再现岩石强度的率相关性及弹性后效。由于HK-DVIB对于键的变形速度很敏感,因而在蠕变初始加载阶段会产生材料“过刚”现象。为了解决这个问题,在HK键基础上又串联了一条弹性键,构建了广义超弹开尔文(GHK)键,推导了GHK-DVIB本构方程、参数标定方法及数值求解方法。数值模拟表明GHK-DVIB能够有效地解决蠕变初始加载阶段的材料“过刚”问题。为了模拟更复杂的岩石蠕变断裂过程,需要多级物理元件组合。这种多级物理元件组合可以看作为一条多级串联(Multistage Seris-MS)键。推导了MS-DVIB本构方程的一般表达式。参数标定及数值求解方法。为了展示MS-DVIB的求解方法,以西原模型(Nishihara)为例进行求解。通过这种一般表达式,可以将任意复杂的蠕变元件组合纳入DVIB框架中进行求解。避免了组合元件的解析解求解问题。材料的宏观蠕变行为完全是宏观常应力边界条件下的虚内键集体自然反应的结果。本文为岩石蠕变行为数值模拟提供了一种新方法。