摘要： 为克服物理模拟试验制作大量小尺寸断续节理的困难,采用 PFC2D 软件对节理连通率固定而节理尺寸 (或节理分段数 m)与倾角 β 组合变化的断续节理岩体开展了单轴压缩数值模拟试验,分析了其宏观非线性力学响应 和细观损伤力学机理。 PFC 模型的细观力学参数根据以往的多批含节理石膏试件物理模拟试验结果进行标定。 研究 发现:① 当节理倾角固定时,试件当量化峰值强度和弹性模量随节理尺寸(或 m)的减小而增大,且峰值强度与 Oda 组 构张量的标量损伤变量呈指数关系。 ② 随着节理倾角或节理分段数的减小,试件的应力应变曲线由单峰型变为多峰 型,节理系统的承载力调用提升。 ③ 试件的破坏模式可分为岩石基质剪切破坏、沿同列节理的条块状破坏和沿节理 面的剪切滑移破坏 3 种类型,与后两种破坏模式相比,第一种破坏模式的试件强度较高。 ④ 节理试件的非线性力学 响应与节理和岩桥的相互作用密切相关,并经历了如下 3 个阶段:弹性变形阶段,节理系统未闭合,岩桥单独承载;非 弹性变形阶段,岩桥或基质出现损伤,节理系统开始闭合并承载;残余阶段,由于岩桥或基质破坏以及节理的再次张 开,岩桥或基质以及节理系统的承载力都降低。 ⑤ 节理和岩桥的非线性力学响应决定了试件的弹性模量、强度、延性 随节理尺寸的变化规律;一般而言,随节理尺寸(或 m)减小,节理的闭合位移与承载力调用也减少。