基于PFC^(3D)的点荷载试验数值模拟

依托山西中部引黄工程TBM 2标,研究岩石尺寸效应对点荷载强度的影响,进行现场点荷载试验和室内单轴压缩试验。利用离散元数值模拟软件PFC^(3D)建立点荷载试验数值模型,模拟点荷载加载全过程,模型由岩体和上下加载锥头构成,岩块的长×宽×高约为90 mm×70 mm×30 mm,数值模拟得到的点荷载强度与现场试验获取的点荷载强度比较吻合,证明离散元数值模拟点荷载试验方法的可行性。依次改变试样长、宽、高等宏观参数和岩体细观力学参数,发现点载荷强度随着岩石长度、高度和高宽比的增大而增大,随着长宽比的增大先增大后减小。点荷载强度随着有效模量、摩擦系数、法向黏结强度、切向黏结强度的增大而增大,随刚度比的增大先减小后增大。