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脆性岩石破裂机制研究是深部岩石工程的基础科学问题。常见的脆性岩石破坏形式包括剥落、冲击地压、岩爆等,其危害轻则影响工程施工进度安排,重则造成设备人员伤亡重大损失,甚至可能会诱发工程失效,事关国家安全和国计民生。传统的试验方法不能探索脆性岩石内部破坏过程,强度准则不能有效解释脆性岩石破坏现象,经典离散元细观模型在分析脆性岩石破裂机制上存在一些显著缺陷。诸多的室内试验和现场原位试验表明,脆性岩石破坏中细观张拉裂纹扮演着主导角色。本文从室内试验及细观分析角度,研究脆性岩石抗拉特性,首先选取合适的细观模型,其次结合室内试验结果,分别就脆性岩石的三大特征、巴西抗拉强度和I型断裂韧度进行深入分析,探究了脆性岩石细观张拉破裂机制。主要研究工作和研究成果如下：（1）完整脆性岩石的室内试验结果呈现三大显著特征：高压拉比、大内摩擦角和强度包络线非线性,而经典黏结颗粒细观模型（Bonded-particle model）—标准BPM在匹配脆性岩石宏观力学性质时存在这三个显著缺陷。通过分析标准BPM的组成和本构关系以及标准BPM改进模型的特点,总结了造成这些显著缺陷的原因,提出采用新的黏结细观模型—平节理模型（3D flat-joint model, FJM3D）开展脆性岩石研究。（2）根据锦屏大理岩室内压缩和抗拉试验结果,结合FJM3D模型校核过程和参数敏感性分析结果,掌握了对脆性岩石三大特征起决定性作用的细观参数,并提出了一套能全面反映脆性岩石宏观力学性质的校核方法。（3）依据典型的巴西劈裂试验和Brisbane凝灰岩室内试验结果,借鉴多边形近似求圆周长的思想,提出采用FJM3D模型直接生成巴西圆盘细观模型,通过圆周分辨率控制圆周光滑度,解决了标准BPM存在的缺陷和传统圆盘建模方法造成的问题,通过参数敏感性分析掌握了影响巴西抗拉强度（BTS）的关键细观参数。（4）通过花岗岩人字形切槽巴西圆盘（Crack chevron notched Brazilian disc, CCNBD）试验,得出了试样尺寸和加载速率对Ⅰ型断裂韧度(KIc)的影响规律。采用FJM3D模型和光滑节理模型（Smooth joint model, SJM）共同构建了CCNBD细观模型,结合矩张量理论,获得了该花岗岩声发射b值约为1.7242和声发射事件的频数与所包含的裂纹个数之间的关系。拟合多组细观模型计算结果,得出了KIc与黏结抗拉强度σb呈线性正相关,与晶粒直径平方根（Davg）1/2呈指数正相关,与晶粒尺寸非均匀性平方根（dmax/dmin）1/2呈指数负相关。（5）查阅国内外大量可获得的脆性岩石资料,理论上定性分析了抗拉强度（TS）、启裂应力（CI）和Ⅰ型断裂韧度(KIc)三个属性之间的内在联系,并统计了三者之间的定量关系：TS与Cl的线性系数约等于0.075,KIc与TS的线性系数在0.1～0.15之间。这些线性关系的相关系数不高,建议每种属性采用一种试验方法获取,使结果更可靠,统计更多组试验数据,修正经验公式,为指导同类脆性岩石工程设计、评价奠定基础。