复杂裂隙岩体数值模拟与力学性质研究

"复杂裂隙岩体力学特性的数值试验研究 (2013年)" 本文详细探讨了复杂裂隙岩体在数值试验中的力学特性，重点关注了模拟方法和结构面的影响。研究中，作者利用ANSYS软件的前处理功能与FLAC3D软件的接触面生成能力，建立了一种构建复杂裂隙岩体数值模型的方法。这种方法对于理解和模拟真实世界中的地质结构至关重要，因为它能够捕捉到不同结构面的复杂相互作用。 通过对多结构面的层状和柱状岩体进行单轴压缩试验，研究揭示了结构面倾角和尺寸对岩体弹性模量和抗压强度的显著影响。结构面的倾角大小在相同受力条件下对裂隙岩体的变形特性具有一定的决定性作用。此外，发现层状和柱状岩体的单轴抗压强度及弹性模量会随着试件尺寸的增加而减小，并逐渐趋于稳定，这体现了尺寸效应。 文章还回顾了裂隙岩体研究的历史，指出由于地质构造运动，岩体会形成各种规模和方向的裂隙，这些裂隙对岩体的连续性和整体性造成破坏，降低了其力学性能，可能对工程安全构成威胁。过去的研究主要通过室内试验和现场原位试验来研究裂隙岩体的强度和变形特性，以及裂隙扩展和相互作用对岩体性能的影响。 目前，研究复杂裂隙岩体的方法主要包括现场试验、室内试验以及两者的结合。然而，由于实际地质条件的复杂性，数值试验成为一种有效的补充手段，可以模拟实际环境无法达到的条件，提供更全面的分析。 这项研究为理解和预测复杂裂隙岩体在工程应用中的行为提供了理论基础，有助于改善岩体工程的设计和稳定性评估。通过数值试验技术，未来的研究可以进一步探索更多因素（如湿度、温度变化、应力状态等）对裂隙岩体力学特性的影响，以提升岩体工程的安全性和经济性。