岩石节理峰值抗剪强度新模型

Grasselli提出的形貌参数充分反映了节理表面粗糙度的三维特征,Xia模型、Yang模型、Tang模型采用Grasselli提出的三维形貌参数,但Xia模型峰值抗剪强度公式不满足边界条件,Yang模型材料项不能反映节理剪切受拉破坏机制,Tang模型预测精度较低且剪胀角与法向应力关系未能体现粗糙度参数的作用,文中提出一个新的峰值抗剪强度公式弥补了上述各模型的不足之处。根据Grasselli、唐志成等、Yang等发表的63组数据对新模型进行验算,结果表明,Tang模型预测精度较低,新模型和Xia模型、Grasselli模型预测精度较为接近。此外发现,关系函数f(sn)考虑形貌参数的作用时可以有效地提高模型的预测精度。新模型公式形式较为简洁、物理意义明确、符合摩尔-库仑准则、量纲统一,可以为相关的工程研究提供参考。

不同剪切速率下节理面剪切特性分析

岩质边坡的动力响应在很大程度上受到节理面的制约,研究节理面的动力剪切特性是进行岩质边坡动力反应分析的重要前提。为了探究节理岩体在不同动态剪切速率下的剪切力学行为,本文将在应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪上对两种不同粗糙度的白砂岩节理试件开展剪切试验,施加的剪切速率分别为0.6 mm/min、1.8 mm/min、5.4 mm/min、10.8 mm/min。根据直剪试验结果对不同剪切速率以及不同粗糙度节理面的峰值抗剪强度及剪胀角进行分析。此外,本文从细观角度构建静态抗剪强度模型,在此模型的基础上基于试验数据,提出一种考虑剪切速率的动态抗剪强度模型。