基于RJM断续节理岩体强度与破坏特征的数值模拟研究

裂隙结构的存在对于工程岩体的强度和稳定性具有重要影响，岩石宏观裂隙的产生源自于微破裂的积累。针对岩体裂隙的粗糙特性，通过Matlab建立考虑粗糙度的节理模型（Roughness Joint Model），采用简化的正弦曲线来表示粗糙节理，并将其导入到颗粒流试验模型中进行单轴压缩试验。对比完整岩体、直线型裂隙岩体、RJM岩体三者破坏的应力-应变曲线，改变裂隙倾角（与水平方向夹角）α，岩桥倾角β，裂隙密度γ，建立不同裂隙分布的断续节理岩体数值试样，开展一系列数值模拟试验。研究结果发现:（1）裂隙的存在明显降低了岩体的抗压强度，RJM模型峰值强度和峰值应变均高于直线型裂隙岩体；（2）岩体抗压强度总体上随裂隙倾角增大而增加，随裂隙密度增加而减小，但随岩桥倾角的改变呈非线性变化，岩桥倾角45°时峰值强度最低，峰值应变最小；（3）裂隙分布会影响岩体的破裂模式，微裂隙的扩展反映了岩体力学性质的各向异性；（4）不同倾角下增加裂隙密度，岩体强度下降程度不同，倾角75°时密度对强度影响最小，30°和60°时影响最大。