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摘要
为研究层理结构面对岩体力学性能的影响，以陕西木寨岭隧道层状炭质板岩为研究对象，对层状板岩在单轴压缩作用下的力学性能进行试验及数值分析。在数值模拟中，使用离散元框架MUSEN即固体键合颗粒模型(BPM)模拟层状岩体在准静态压缩过程中的破坏行为。研究结果表明：1)微观弹性模量与宏观弹性模量大致呈线性关系，通过插值计算，可将试样弹性模量映射为微观模量进行数值模拟计算。2)随着轴向与切向强度增加，对应的峰值荷载及位移随之增加。3)在相同参数及边界条件下，根据随机性原理，形成多种不同颗粒分布模型，最终的荷载-位移曲线表明模型对其力学响应影响较小。4)试验中，当层理倾角为0°及90°时，峰值荷载较大；当层理倾角分别为30°，45°及60°时，峰值荷载较接近，即随着倾角的逐渐增加，大致呈“U”型分布。5)在破坏形态上，不同层理倾角下大致呈现劈裂拉伸破坏、剪切滑移破坏以及复合型拉剪破坏。6)在相同模型下，通过程序编制构建不同层理的模型，模拟结果的力学响应及破坏形态对比试验具有良好的一致性，再现了不同层理倾角层状板岩的劈裂演化过程。
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单位深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 土木工程学院; 洛阳理工学院; 中国矿业大学（北京）; 建筑工程学院
