| 摘 要： | 分析岩石的吸水软化效应对于预防地下工程安全隐患有重要意义。基于颗粒离散元方法,采用Weibull分布模拟岩石的非均质性,并利用平行粘结半径乘子的改变模拟不同含水率下岩石吸水软化效应的变化,提出考虑非均质性岩石吸水软化效应的颗粒离散元模型,在此基础上分析非均质性和含水率对岩石吸水软化效应的影响,证实了该模型在岩石吸水软化效应模拟方面的可行性。结果表明,均质性因子m越大,单轴压缩强度越高;弹性模量和单轴压缩强度随均质性因子m的变化规律基本符合指数函数关系;含水率从0升至2.743%,平行粘结半径乘子减少了46%,弹性模量减少27.6%,单轴压缩强度减少了47.4%;平行粘结半径乘子、单轴压缩强度、弹性模量与含水率的变化规律基本符合指数函数关系。裂纹的发展经历缓慢发展阶段、稳定发展阶段和快速发展阶段三个阶段;随着含水率的增加,模型会更快进入裂纹稳定发展阶段,在裂纹稳定发展阶段产生的应变减少,在裂纹快速发展阶段产生更多裂纹;含水率的增加,水对岩石内部颗粒间粘结造成损伤和破坏,使结构变得松散,破坏时产生的破裂面更为密集且贯通性更强;力学性质上表现为岩石的承载能力降低,抵抗变形的能力变弱,破坏形式由拉伸破坏逐渐转变为剪切破坏。
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