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摘要
从能反映小尺度力学性质空间变异性的随机场出发,并借助现代物理学逾渗临界理论,通过结合弹塑性有限元与随机模拟两种方法,研究了同一地质单元内的大尺度基岩整体屈服时的临界屈服条件及屈服概率,并以此为基础推导了用有限个小尺度岩体试块抗剪试验结果确定大尺度基岩宏观抗剪强度的理论公式。然后对岩体宏观抗剪强度的理论公式值与有限元随机模拟值进行了对比分析。最后探讨了小尺度摩擦系数和黏聚力的不同概率分布类型,以及弹性模量和泊松比的随机性对大尺度基岩宏观抗剪强度的影响。研究结果表明:岩体宏观抗剪强度的理论公式值与有限元随机模拟值基本一致,且大尺度基岩发生整体屈服时的小尺度岩体的屈服比例为2/3。通过对比计算分析,在小尺度材料参数实际可能变异的范围内,小尺度摩擦系数和黏聚力服从的概率分布类型,以及弹性模量和泊松比的随机性对宏观抗剪强度的影响都不大。
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