1.一种非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤S1,建立岩石数值模型;步骤S2,生成厚度为a,间隔为h,倾角为α°的层理,建立不同层理倾角模型;以岩石数值模型中心为原点构建xyz三维直角坐标系,其中,x轴为横轴,y轴为纵轴,z轴为竖轴;通过下述公式控制初始层理1绕y轴进行旋转;其中,x,y,z的含义分别为法向量的[x,y,z]处的值;用法向命令[x,y,z]实现层理的旋转;步骤S3,生成颗粒之间的接触;步骤S4,生成不同分组的接触;步骤S5,生成服从韦伯分布的随机数参数;步骤S6,使用步骤S5生成的服从韦伯分布的微观力学参数,对步骤S4中的岩石基质-岩石基质接触,层理-层理接触,岩石-层理接触,岩石-墙体接触,层理-墙体接触,分别生成服从韦伯分布的参数模型:生成服从韦伯分布pb_ten参数模型;生成服从韦伯分布pb_coh参数模型;生成服从韦伯分布pb_fa参数模型;步骤S7,对步骤S6中建立的pb_ten参数模型、对pb_coh参数模型以及对pb_fa参数模型进行模拟破坏。
2.如权利要求1所述的非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,所述步骤S1包括:步骤S1-1,对含层理岩石的微观结构进行观察及统计,确定研究岩石的晶粒种类、粒径及含量,同时确定研究岩石层理结构的宽度及其分布规律,并获取岩石基质和层理的微观力学参数;步骤S1-2,根据步骤S1-1得到的观察及统计结果,对岩石进行均质度划分,根据晶粒粒径、含量、层理结构的宽度及分布规律等建立数值模型,数值模型形状包括但不限于圆柱体、立方体。
3.如权利要求1所述的非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,所述步骤S2包括:步骤S2-1,初始层理(1)围绕y轴进行旋转,得到不同夹角α°的旋转层理2,以实现建立不同层理倾角模型;步骤S2-2,对岩石数值模型进行岩石基质和层理分组:在α°小于70°时,从岩石数值模型底部(5)为起点,以对初始层理(1)以倾角α°旋转得到的第一个旋转层理(2)开始,以旋转层理(2)结构的分布为间隔,向岩石数值模型顶部方向增设下一个旋转层理;步骤S2-3,重复步骤S2-2,依次向岩石数值模型顶部循环增设下一个旋转层理,直至下一个旋转层理的底部平面高度大于模型顶部(6)的高度,完成岩石基质和层理分组。步骤S2-4,对岩石数值模型进行岩石基质和层理分组:在α°大于70°时,从岩石数值模型底部(5)的x轴左边为起点,以对初始层理(1)以倾角α°旋转得到的第一个旋转层理(2)开始,以旋转层理(2)结构的分布为间隔,向岩石数值模型x轴水平方向增设下一个旋转层理;步骤S2-5,重复步骤S2-4,依次向岩石数值模型x轴水平方向循环增设下一个旋转层理,直至下一个旋转层理的左侧平面对应的x轴在岩石数值模型之外,完成岩石基质和层理分组。
4.如权利要求1所述的非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,所述步骤S3包括:依据步骤S2中获得的岩石基质和层理分组,重新生成岩石基质和层理的颗粒。
5.如权利要求1所述的非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,所述步骤S4包括:步骤S4-1,对步骤S3中所重新生成的颗粒按分组生成接触,所生成接触分为岩石基质-岩石基质接触,层理-层理接触,岩石-层理接触,岩石-墙体接触,层理-墙体接触,将不同颗粒与墙体之间的接触设置为相同参数属性的接触;步骤S4-2,将步骤S1中岩石基质和层理的微观力学参数分别赋予岩石基质-岩石基质接触,层理-层理接触,岩石-层理接触,岩石-墙体接触,以及层理-墙体接触,生成以上不同分组的接触。
6.如权利要求1所述的非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,所述步骤S5包括:对所有接触进行遍历,判断接触类型,获取接触的微观力学参数,对微观力学参数进行修改,修改数值如下式所示:B i =b i *(-log(1-Q)) (1/w) ,式中,b i 为微观力学参数;Q为生成服从均匀分布的随机数;w为均质度系数,均质度系数越大,代表材料越均匀;B i 为修改后服从韦伯分布的微观力学参数。
7.如权利要求1所述的非均质含层理岩石的三轴压缩数值模拟方法,其特征在于,对步骤S6中建立的pb_ten参数模型加载围压进行模拟破坏;对pb_coh参数模型加载粘聚参数进行模拟破坏;以及对pb_fa参数模型加载摩擦参数进行模拟破坏,得到实验结果。