非均质共面断续节理岩体拉伸剪切破裂机制研究

工程开挖面附近卸荷扰动区的岩体，受结构面和拉应力共同影响作用，其变形和破坏具有拉剪复合特征。为研究节理岩体的拉剪力学特性，基于颗粒离散元法针对共面断续节理岩体开展了系列数值模拟研究。通过假设粒间接触的力学参数服从Weibull分布表征岩体的非均质性，探讨了非均质性、均质度、法向拉应力和节理连通率对节理岩体拉剪强度和破坏模式的影响。研究表明：拉剪应力条件下非均质性节理岩体主要沿阶梯型破裂面破坏，剪应力-水平位移曲线可以分为线性变形阶段、非线性变形阶段、峰值及峰后阶段；随均质度提高，节理岩体的剪切强度逐渐增加且提升幅度逐渐减弱，趋于均质岩体，岩体中微裂纹由弥散型分布向破裂面集中；节理岩体峰值剪切强度和法向拉应力的大小呈非线性负相关关系；岩体剪切强度随节理连通率增加而显著降低