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摘要
岩石材料具有非均质特征，矿物颗粒和胶结材料强度在统计学上服从Weibull分布。基于有限元-离散元耦合数值模拟方法(FDEM)提出了三角形单元弹性模量和四边形节理单元强度服从Weibull分布的参数赋值流程，随后研究了非均质岩样在单轴压缩、三轴压缩和巴西劈裂下的力学特征和破坏行为，最后对非均质隧洞围岩在高应力下的破裂碎胀大变形机制进行了模拟研究。结果表明：提出的随机参数赋值方法可建立不同弹性模量三角形单元数目服从Weibull分布、且空间分布具有随机性的FDEM数值模型；非均质岩样单轴抗压强度、三轴抗压强度、巴西劈裂抗拉强度、等效粘聚力和等效内摩擦角随着非均质度m的增大，均呈指数增大，并向均质材料逼近；高应力非均质隧洞围岩随着m的增大，裂隙网络形态变化不大，均以共轭剪切破裂为主，并伴随少量拉伸裂隙，但围岩破坏程度和裂隙扩展范围呈指数降低。
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单位中国科学院武汉岩土力学研究所; 建筑工程学院; 武汉大学
