工程的建设首先要进行开挖,开挖实际上是一个复杂的加、卸载过程。近年来对岩体加卸荷宏观力学特性、变形特征、本构方程以及破裂机理已采用多种方法进行了大量的研究,取得了令人满意的结果。但从细观角度研究岩体加卸荷的破裂机理方面才刚刚起步。因此、本文先通过相似材料(砂浆)模拟脆性砂岩,以室内单轴压缩试验标定PFC2D细观参数为基础,通过自编FISH函数完成数值模型的预制裂隙,通过自编程序实现试样加卸载数值模拟试验。在宏观上对模拟的力学特性、变形特征等展开分析,在细观上从微裂纹扩展、细观力场、位移场、能量场等展开分析,并从破裂时间、破裂模式、破裂机理等方面对模拟加卸载试验进行了一定的对比分析。为认识加卸荷条件下的岩体失稳破裂宏细观机理提供一定的依据。通过本文的以上研究工作,得到了一些有益的结论,主要取得以下初步研究成果。1.PFC细观与宏观联系方面:在外力作用下促使试件内部颗粒运动、颗粒运动致使颗粒间接触力大于平行粘结强度,平行粘结断裂产生微裂纹,微裂纹产生扩展又使得应力随应变发生变化。具体来说,当微裂纹数目曲线发生一次较显著的上升时,应力-应变曲线就对应一次较显著的跌落;2.基于PFC能量方面:不同应力路径、不同倾角裂隙试样的细观能量消耗规律基本相似,但量值上有明显的区别,显然双轴压缩时试件吸收的能量(边界功)最多,也造成双轴压缩时相应的其他能量也较多。笔者通过对不同应力路径和不同倾角裂隙之间能量对比发现,总应变能-应变曲线与应力-应变曲线保持高度的吻合性,由于摩擦能主要有颗粒间断裂后滑动产生的,故摩擦能与裂纹数目保持高度的吻合性;3.基于PFC模拟卸荷破裂机理方面:通过对比双轴压缩时和卸荷时剪切裂纹与张拉裂纹的比值发现,突然卸荷时试件内剪切裂纹与张拉裂纹比值极具下降到某值,即突然产生大量张拉裂纹,发生拉伸破坏、之后剪切裂纹与张拉裂纹比值稳定于某值,即试件发生拉剪组合破坏。