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在大型水利水电地下工程，尤其在高地应力条件下地下工程的建设中经常会发生如岩体局部膨胀坍塌、岩块弹射、劈裂以及呈层剥落等地质灾害，给围岩稳定性和人员设备安全带来严重威胁。上述岩石破坏现象均属于岩石破裂的宏观表现，因此，岩石破坏过程的准确预测对工程的科学设计与安全施工具有重要意义，而细观数值模拟已成为人们充分认识深部岩体变形破裂过程的有力工具。
本文围绕岩石破裂过程中裂纹和能量的时空分布及破坏强度的分析开展相关研究。基于连续介质快速拉格朗日差分软件FLAC3D进行二次开发，在提出一种考虑弹性模量劣化的CWFS(cohesionweakeningandfrictionalstrengthening)本构模型的基础上，结合局部能量释放率(LERR)和弹性释放能(ERE)等能量指标，实现深部硬岩压缩破坏过程中破裂过程和能量演化过程的细观模拟。将上述方法用于硬岩二维压缩破坏和真三轴压缩破坏过程中裂纹发育过程和能量演化过程的细观模拟。结果表明，模拟结果与试验结果基本吻合，表明了本文方法的可行性，为岩石破裂过程的数值模拟提供了一种新方法。此外，二维压缩试验的数值模拟结果表明，随着均质度的升高，岩样的单轴抗压强度不断增大，并且岩样由延性破坏转变成脆性破坏；岩石裂纹和能量释放率的空间分布由分散变为集中，且裂纹的数量由多变少；从开始破坏到最终破坏所经历的加载步由多变少；岩石破坏范围由大变小，破坏时加载步释放的能量由少变多，说明随着均质度的升高，岩石的破坏强度呈现由弱到强的变化规律。而真三轴压缩试验的数值模拟结果表明，第二主应力σ2对岩石抗压强度具有不容忽视的影响。