损伤局部化现象是岩体破坏的开始,表现为岩体在经历一定的均匀变形后,突然进入局部化变形的阶段,它是岩体破坏的前兆。因此,研究裂隙岩体损伤局部化的起始条件和失稳模式,对于分析围岩稳定性具有重要的工程应用价值。本项目主要研究内容有①采用多种试验手段和数据处理方法,确定了岩石物理力学参数和断裂力学参数,揭示了岩石动态损伤演化规律和损伤局部化机理。②利用伪力法考虑多裂隙之间的相互作用,确定了含周期型分布裂隙岩体损伤局部化临界条件。通过参数敏感性分析获得了裂隙长度、列间距、行间距、裂隙表面摩擦系数、岩石断裂韧度、围压、裂隙扩展速率和原生裂隙倾角等参数对岩体损伤局部化起始条件及损伤局部化模式的影响。③基于扩展有限元法,建立了裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型,验证了多尺度网格之间误差可以满足工程要求。④基于Matlab平台编制了裂隙岩体多尺度动态损伤演化数值模型应用程序MCWRM,该程序能够模拟不同尺度裂隙加载和卸荷、拉伸和压缩等不同工况下的损伤演化规律。⑤将裂隙岩体多尺度损伤演化数值模型分析程序MCWRM应用于模拟锦屏二级水电站引水隧洞围岩卸荷损伤演化过程,计算结果与弱单元法及室内模型试验结果吻合。
英文主题词Crack-weakened rock mass; Dynamic damage localization; Multiscale; Damage evolution; eXtended Finite Element Method.