一种用于岩石材料跨尺度力学性能的混合数值模型

摘要 为了研究破碎岩体的力学性能，提出了一种新颖的数值模型，通过可断裂的Voronoi块和离散裂缝网络（DFNs）来表征节理岩体。基于块尺度因子和强度因子，建立了一种中观参数标定方法，以关联完整岩块与节理岩体的参数。该模型能够有效模拟从完整到中等节理岩体的强度和裂缝机制。节理倾角、密度和长度对岩体的裂缝机制和强度有重要影响。隧道的 excavating damage zones 受节理倾角控制，长裂缝主导宏观不稳定性。声发射（AE）特征可以量化围岩的损伤程度，并与节理密度以及节理与开挖边界之间的应力耦合密切相关。本研究为节理岩体的力学分析和工程稳定性评估提供了一种高效的分析方法和理论基础。