《表1 不同干湿循环次数下巴东组粉砂质泥岩/砂岩/层面强度参数值》

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《岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制》

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3DEC(3-Dimension Distinct Element Code）是一款以离散单元法作为基本理论来描述离散介质力学行为的计算分析程序.软件采用的离散单元法适用于解决不连续介质问题的数值模拟，特别适用于节理岩体的应力分析.在进行数值分析的时候，最关键的几个问题是几何模型的建立、本构关系的选择以及力学参数的选取（刁心宏等，1999）.采用3DEC软件建立巴东组软硬互层岩体数值模型，模型尺寸为1.0 m×1.0 m×1.0 m，粉砂质泥岩、砂岩层厚均为0.1 m，为了研究岩层倾角（β）的影响，β取值以5°为间隔在0°～90°变化（分区界限附近β取值适当加密），典型数值模型如图2所示.岩石采用摩尔-库伦塑性本构模型，层面采用层面接触-库伦滑移模型.根据前期的研究成果（曾胜等，2013；邓华锋等，2016；傅晏等，2017），干湿循环作用下岩石/结构面的强度参数劣化趋势明显，且在干湿循环初期岩石/结构面的强度参数劣化速率快，后期劣化趋势逐渐趋缓，并建立了典型的岩石/结构面强度参数随干湿循环的劣化方程.基于巴东组岩石/结构面的初始参数和同类典型岩石/结构面强度参数劣化方程，确定巴东组粉砂质泥岩/砂岩/层面在不同干湿循环次数下的强度参数，如表1所示.此外，粉砂质泥岩密度为2 258.79 kg/m3，体积模量为0.514 GPa，剪切模量为0.222 GPa；砂岩的密度为2 596.06 kg/m3，体积模量为5.59 GPa，剪切模量为3.75 GPa；二者间层面的法向刚度为5.2 GPa/m，剪切刚度为0.68 GPa/m，且假定变形参数保持恒定.