Page 10 - 2023年第54卷第2期

（１）节理启裂准则与扩展方向。式（５）给出了节理启裂判断准则和节理扩展方向的确定方法：
启裂准则：Ｋ ＞Ｋ 或 Ｋ ＞Ｋ
Ⅰ Ⅰｃ Ⅱ Ⅱｃ
Ｋ ２
Ⅱ
１± １ ＋ ８ ( )
槡 Ｋ Ⅰ （５）
扩展方向：θ ＝ ２ａｒｃｔａｎ
Ｋ Ⅱ
４
Ｋ
Ⅰ
式中 Ｋ 和 Ｋ 为岩石断裂韧度，可通过试验直接测定。
Ⅰｃ
Ⅱｃ
（ ２）裂纹扩展后流形单元高效重构技术。数值仿真试验中节理会扩展开裂，一旦节理扩展就相当
于在原有节理网络中增加了新的节理，此时只需在新增节理局部区域，按前述流形单元生成方法进行
单元重构。采用这种单元重构技术，当 １条节理裂穿 １个物理单元时，只需增加 １个物理单元（图 ９），
最多增加 ３个数学覆盖（图 １０），在断续介质仿真模拟效率上具有独特的优势。需要说明的是，当物理
单元中包含有虚拟节理时，单元重构需做特殊处理，如图 １１所示。

图 ９ 物理单元重构方法

图 １０ 数学覆盖重构方法

图 １１ 包含虚拟节理时流形单元重构方法

（３）节理岩体变形破坏全过程模拟方法验证。针对 ３种典型裂纹体，图 １２给出了本方法与单轴压
缩试验成果 ［１７ － ２０］ 的对比验证结果，可以看出本文方法可以获得与试验结果完全一致的破坏形态。

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