岩体中裂纹扩展与贯通一直是岩石力学研究的热点问题,不少岩体工程的失稳破坏就是由于其内部裂隙的扩展贯通引起的。岩石材料具有不均匀性和不连续性,且岩体裂隙扩展理论尚不完善,目前对岩石或类岩石材料进行裂纹扩展试验时,受制于观测仪器及设备的精度,很难获得岩体内部裂纹扩展的准确信息。本文以含双裂隙石膏试样的裂纹扩展规律为切入点,结合离散元分析断裂和大变形的优势,基于室内试验的裂纹扩展结果,采用改进PBM接触模型建立预制双裂隙的类岩石数值试样,进而分析在单轴和双轴加载条件下,预制双裂隙尖端裂纹起始、扩展和贯通破坏的规律;并根据裂纹扩展数值试验,对比了改进PBM模型与平直节理接触模型(FJM)的适用性,本文主要的研究成果如下:(1)基于石膏试样的室内试验结果,采用单轴压缩数值试验和直接拉伸数值试验,验证了改进PBM三维接触模型及FJM模型可以很好地匹配脆性类岩石材料的物理力学属性,尤其是单轴抗压强度和抗拉强度的比值;(2)基于改进型PBM三维接触模型,对预制双裂隙的石膏试样进行单轴压缩、双轴压缩试验模拟,采用三维数值模型直观地反映了裂纹起始、扩展及贯通的过程,研究了裂纹倾角、岩桥倾角、岩桥长度及围压对其裂纹扩展模式的影响规律,并通过分析微裂纹的发展、接触力链的分布及颗粒位移模式,从细观层面揭示了裂纹发展的本质;(3)通过对比改进PBM模型和FJM模型的裂纹扩展试验结果,发现两种模型的裂纹扩展模式及裂纹发展应力相近,但改进PBM模型特有的细观接触参数使其在研究裂纹扩展时具有更好的适用性;(4)通过细观接触参数敏感性分析,阐述了细观参数对宏观裂纹扩展规律的影响,提出在离散元数值分析参数校准时,应把裂纹发展的特征纳入到校准验证过程中。