等效岩体三维随机节理网络模型构建及其在两河口水电站中的应用

作者：武娜; 梁正召^*; 宋文成; 李万润

来源：工程科学学报, 2022, 44(07): 1282-1290.

DOI：10.13374/j.issn2095-9389.2020.11.30.003

• 离散节理网络模型
• 等效岩体三维随机节理网络模型
• 尺寸效应
• 表征单元体
• 等效力学参数

节理的存在对水电高陡岩质边坡的力学性质有重要影响，如何构建反映三维节理分布特征的等效岩体计算模型，是分析与评价岩体力学特性的关键.本文基于损伤力学和统计强度理论，在三维岩石破裂过程分析(RFPA3D)软件的基础上，提出了一种计算等效岩体三维随机节理网络模型的新方法.首先，基于Baecher模型和Monte-Carlo方法，在RFPA3D软件中实现了三维随机离散节理网络(Discrete fracture network,DFN)模型的重构.然后，利用RFPA3D软件内嵌DFN模型，赋予节理和岩石不同的力学参数，构建了工程尺度等效岩体三维随机节理网络模型，实现了三维随机节理岩体破裂过程、变形和强度等力学性质的分析.最后，以两河口水电站左岸边坡坝址区下游节理岩体为研究对象，验证了三维随机DFN模型的准确性，开展了研究区内节理岩体尺寸效应研究，并获得了研究区内岩体的表征单元体(Representative elementary volume,REV)和等效力学参数.该研究成果为等效岩体力学行为分析提供一种新方法.

• 单位
  大连理工大学; 土木工程学院