张嘉凡，杨彦泽

(西安科技大学理学院，陕西 西安 710054)

0 引 言

岩石是非均质地质材料，具有非线性、非均匀性以及复杂性的几何结构[1]。岩石由于受大气风化作用和地质因素的影响，其内部含不同类型的空隙，表现出不同的物理性质。不同尺寸的岩样其力学性质存在差异，即岩石材料尺寸效应[2]。在不同应力环境条件下，岩石力学参数存在差异，其中应变速率与岩石的峰值强度、峰值前积聚能量、峰值后释放能量呈正相关，对岩石力学参数的影响起主导作用[3]。随着数值模拟技术的广泛应用，运用数值分析软件去解决岩土工程问题日趋成熟。岩石破裂过程分析系统RFPA2D可实现岩石试件的加载破裂、岩石破裂的声发射、裂纹扩展和相互作用的数值模拟。

国内外有关学者一直在开展岩石尺寸效应的理论研究，取得了丰硕的研究成果。杨圣奇等[4]、王军祥等[5]，对岩石材料在不同围压条件下的尺寸效应作了数值模拟,分析了岩石尺寸效应与围压间的关系；王云杰等[6]利用RFPA2D，对炭质泥岩单轴加的力学行为进行研究，采用高径比为2的标准试样进行模拟，发现150 mm×300 mm是岩石强度的分界点；梁正召等[7]建立了试样尺度的概率模型，提出了一种细观宏观层次的跨尺寸的岩体参数计算思路；钟波波等[8]利用RFPA2D，研究了裂纹分布形式，并对裂纹扩展的影响因素作了分析；张明等[9]、房智恒[10]对岩石力学试验进行数值模拟，分析不同加载条件对岩石强度尺寸效应的影响；刘刚等[11]开展了小尺度效应下黄砂岩的单轴压缩变形声发射实验，研究了小尺度效应岩样力学特性和声学特征；……