循环剪切荷载作用下岩石节理变形特性试验研究

以水泥砂浆为相似材料，制备3种岩壁强度、5种起伏角度的锯齿型节理试样；利用试验设备，进行了在4种法向应力下的循环剪切试验。根据试验结果，结合循环剪切试验特点，定义剪胀角来表征节理循环剪切的法向变形特性，以及剪切刚度来表征节理循环剪切的切向变形特性。基于不同起伏角、不同强度等级和不同法向应力下的节理试样循环剪切试验结果，分析了循环剪切过程中剪胀角和剪切刚度的变化规律；并利用不同条件下的试验结果，对比分析初始起伏角度、法向应力、岩壁强度对节理循环剪切变形特性的影响规律。研究发现：剪胀角、剪切刚度均随着剪切循环次数的增加而呈现先快、后慢的降低趋势，并且中低起伏角度节理的剪胀角、剪切刚度的降低趋势随着初始起伏角度、法向应力的增加而加快，随着岩壁强度增加而变慢，高起伏角度节理的剪胀角、剪切刚度的降低趋势基本保持不变。