中文摘要：

节理的存在使得岩体不再均匀连续，也就无法满足传统连续介质理论的基本假定，所以基于传统连续介质理论的隐式等效分析模型存在理论上的局限性。Cosserat 介质理论由于引入了特征尺度，能够考虑介质微观尺度存在的影响，模拟具有微结构介质的力学行为具有优势。本研究以Cosserat 介质理论为基础，针对具有多组正交和斜交节理的岩体，通过对微结构的分析以及采用应变等效递推法和"软化贡献"叠加法，建立了包含有偶应力与曲率等高阶量的二维和三维本构模型，并进行了节理岩体的开挖室内试验，采用建立的等效模型进行了岩基沉陷以及开挖模拟，与增设节理单元法以及试验位移测值的对比，证明等效模型可以有效描述复杂节理岩体的力学行为。由于充分考虑了节理产状以及岩体微结构特征，又具有隐式模型的方便性，研究成果具有很好的工程应用前景。