【摘 要】
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柱状节理构造作为一种复杂的原生张性破裂构造,由于其节理网络的复杂性,使得柱状节理岩体的破坏具有不确定性,给工程建设造成诸多困扰。为了研究柱状节理岩体的力学特性,本文采用室内模型试验结合离散元数值分析,研究了不规则柱状节理岩体的破坏模式及其各向异性特征,主要研究成果如下:（1）提出了一种基于Voronoi图的不规则柱状节理随机模拟方法,模拟出的不规则柱状节理与天然柱状节理几何特征较为相似,并以现场勘
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柱状节理构造作为一种复杂的原生张性破裂构造,由于其节理网络的复杂性,使得柱状节理岩体的破坏具有不确定性,给工程建设造成诸多困扰。为了研究柱状节理岩体的力学特性,本文采用室内模型试验结合离散元数值分析,研究了不规则柱状节理岩体的破坏模式及其各向异性特征,主要研究成果如下:（1）提出了一种基于Voronoi图的不规则柱状节理随机模拟方法,模拟出的不规则柱状节理与天然柱状节理几何特征较为相似,并以现场勘查的400个典型出露柱状节理岩体为例,验证了该方法的可行性。（2）采用单轴压缩试验方法,对不同柱体倾角的不规则柱状节理岩体试件开展力学试验来研究其破坏模式,研究结果表明不同柱体倾角的不规则柱状节理岩体试件具有三种典型破坏模式。同时,发现不规则柱状节理岩体强度和变形模量呈现出明显的各向异性特征,即:在β=0°～90°范围内,不规则柱状节理岩体单轴抗压强度和变形模量随柱体倾角变化趋势都近似呈现“J”型曲线。（3）柱状节理岩体的节理网络密度、节理网络规则程度等因素都会影响柱状节理岩体的单轴抗压强度,进而影响柱状节理岩体的各向异性特征。其中,柱状节理网络密度越大,其抗压强度越低,各向异性特征越明显。柱状节理网络规则性越差,其抗压强度越低,各向异性特征越明显。（4）不规则柱状节理岩体侧向应变比也表现出各向异性特征,在β=0°～90°范围内,不规则柱状节理岩体侧向应变比随柱体倾角变化趋势呈现近似“M”型,并提出了不规则柱状节理岩体侧向应变比的经验预测公式。
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