Material type Heterogeneity UCS /MPa Elastic modulus/GPa Friction angle/Poisson's ratio / Rock 5 108.9 37.6 56 0.24 Joint 2 5.45 1.88 30 0.39 (a)60 24 b)80- 12 -Uniaxial compressive strength -Uniaxial compressive strength --Elastic modulus 60. ·-日astic modulus 22 40 30. 20 20 8 56789101112 10 Model size/m 图8数值模拟结果。()岩体力学参数尺寸效应：(b)岩体力学参数变化系数随模型变化规律 Fig.8 Numerical simulation results.(a)scale effect of rock mass mechanical parameters,(b)variation law of rock mass mechanical parameter variation coefficient with model size 图8()为三维节理岩体单轴抗压强度和弹性摸量随模拟尺寸的变化规律图。结果表明，三维 节理岩体单轴抗压强度和弹性模量均随着模型尺予的增先减小然后趋于稳定，表现出明显的尺寸 效应。节理岩体表征单元体的尺寸可以根据变化系数的伏外确定2。单轴抗压强度和弹性模量变化 系数随模型尺寸的变化规律如图8(b)所示取变化系数小于等于5%时模型的最大尺寸为节理岩 体的REV,那么节理岩体单轴抗压强度和弹性秧量的REV尺寸分别为8m×8m×8m和5m×5m ×5m。岩体的REV尺寸为不同参数REV的最大值，因此，综合考虑岩体的单轴抗压强度和弹性模 量参数，岩体的REV可评估为8m×8m×8m。当岩体的REV取8m×8m×8m时，岩体的等效单 轴抗压强度和弹性模量分别为25s9MPa和19.443GPa。关于该模拟方法与实际工程问题的有效性 验证，接下来作者会进行深入分校和研究。 6结论 为研究节理岩体的丸学性质，基于有限元软件分别建立三维随机DN模型和等效岩体三维随 机节理网络模型，守以两海口水电站左岸边坡坝址区下游处边坡岩体为例进行工程应用，其主要结 论如下： (I)基于Baecher模型和Monte-Carlo方法，利用RFPA3D软件，实现了三维随机DFN的重构， 并给出生成三维随机DN模型的计算模块。该方法具有对网络模拟所需基本参数输入、编辑和修改 等功能，现实了对输入基本参数自动转化为图形和数据的功能。 (2)考虑岩石和节理的非均匀性，采用弹性损伤本构模型，结合嵌入的随机DFN模型，利用 RFPA3D软件建立了工程尺度等效岩体三维随机节理网络模型，并实现了对等效岩体模型进行不同 组合荷载下数值模拟的研究。 (3)利用数字摄影测量系统软件3GSM获取两河口水电站左岸边坡坝址区下游节理岩体的几何 特征参数。基于研究区内节理几何特性参数和三维DFN模型，建立了研究区内节理岩体三维随机 DFN模型，并验证了三维DFN模型的正确性。 (4)以两河口水电站左岸边坡坝址区下游处边坡岩体为例，构建了等效岩体三维随机节理网络Material type Heterogeneity UCS /MPa Elastic modulus /GPa Friction angle /° Poisson's ratio /- Rock 5 108.9 37.6 56 0.24 Joint 2 5.45 1.88 30 0.39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 30 40 50 60 Uniaxial compressive strength Elastic modulus Model size/m Uniaxial compressive strength/MPa (a) 18 20 22 24 Elastic modulus/GPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 20 40 60 80 Variation coefficient /% Uniaxial compressive strength Elastic modulus Model size/m Variation coefficient /% 5% 5% (b) 0 3 6 9 12 图 8 数值模拟结果。(a)岩体力学参数尺寸效应；(b)岩体力学参数变化系数随模型变化规律 Fig. 8 Numerical simulation results. (a) scale effect of rock mass mechanical parameters; (b) variation law of rock mass mechanical parameter variation coefficient with model size 图 8（a）为三维节理岩体单轴抗压强度和弹性模量随模拟尺寸的变化规律图。结果表明，三维 节理岩体单轴抗压强度和弹性模量均随着模型尺寸的增加先减小然后趋于稳定，表现出明显的尺寸 效应。节理岩体表征单元体的尺寸可以根据变化系数的大小确定[27-28]。单轴抗压强度和弹性模量变化 系数随模型尺寸的变化规律如图 8（b）所示。取变化系数小于等于 5%时模型的最大尺寸为节理岩 体的 REV，那么节理岩体单轴抗压强度和弹性模量的 REV 尺寸分别为 8 m × 8m × 8 m 和 5 m × 5m × 5 m。岩体的 REV 尺寸为不同参数 REV 的最大值，因此，综合考虑岩体的单轴抗压强度和弹性模 量参数，岩体的 REV 可评估为 8 m × 8 m × 8 m。当岩体的 REV 取 8 m × 8m × 8 m 时，岩体的等效单 轴抗压强度和弹性模量分别为 25.159 MPa 和 19.443 GPa。关于该模拟方法与实际工程问题的有效性 验证，接下来作者会进行深入分析和研究。 6 结论 为研究节理岩体的力学性质，基于有限元软件分别建立三维随机 DFN 模型和等效岩体三维随 机节理网络模型，并以两河口水电站左岸边坡坝址区下游处边坡岩体为例进行工程应用，其主要结 论如下： (1) 基于 Baecher 模型和 Monte-Carlo 方法，利用 RFPA3D软件，实现了三维随机 DFN 的重构， 并给出生成三维随机 DFN 模型的计算模块。该方法具有对网络模拟所需基本参数输入、编辑和修改 等功能，现实了对输入基本参数自动转化为图形和数据的功能。 (2) 考虑岩石和节理的非均匀性，采用弹性损伤本构模型，结合嵌入的随机 DFN 模型，利用 RFPA3D软件建立了工程尺度等效岩体三维随机节理网络模型，并实现了对等效岩体模型进行不同 组合荷载下数值模拟的研究。 (3) 利用数字摄影测量系统软件 3GSM 获取两河口水电站左岸边坡坝址区下游节理岩体的几何 特征参数。基于研究区内节理几何特性参数和三维 DFN 模型，建立了研究区内节理岩体三维随机 DFN 模型，并验证了三维 DFN 模型的正确性。 (4) 以两河口水电站左岸边坡坝址区下游处边坡岩体为例，构建了等效岩体三维随机节理网络 录用稿件，非最终出版稿