不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究
共面闭合断续节理岩体强度特性直剪试验研究_白世伟 1999 岩土力学
不同正应力 en 下的切向刚度 Ks /M Pa· cm- 1 en = 1 M Pa en = 2 M Pa en = 3 M Pa en = 4 M Pa en = 5 M Pa
8. 67
16. 25
38. 54
41. 19
50. 00
制作试件的模具内空尺寸与剪切盒一致 , 后拆模。 待试件完全干燥后即可用于试验。
0. 52% ～ 9. 42% ,剪切刚度等变形参数的离散 度相对较大 , 为 7. 35% ～ 20. 62% ,这 可能与 模型材料的变形参数的离散度比强度参数的
① 白世伟等 . 闭合断续节理 岩体力学特性 模型试验研究 . 与台湾合作项目 . 中国科学院武汉岩土力学研究所科研 报告 , 1997. 12
V /kN· m- 3
ec /M Pa
Ee / G Pa
ν
et / M Pa
C 0 / M Pa
h0 /( °)
15. 0
14. 273
4. 68
0. 1
2. 78
4. 23
26. 55
节 理 面
粘聚力 Cj /M Pa
0
内摩擦角 hj / (°) 35. 2
法向刚度 K n / M Pa· cm- 1
分析 ,得出每种工况三个试样各参数的均值和 方 差① , 最 大 剪 力、 残 余 剪 力 的 离 散 度 为
3. 2 不同节理连通率试体的强度、变形特征 对比工况 1, 2, 4及贯通节理面试验结果
发现 ,在正应力和节理分布方式等其它条件都 相同情况下 ,随着节理连通率的减小 ,峰值 (或 屈服 )剪力和残余剪力增大 ,峰值与残余剪力 之差也增大 (图 1) ,抗剪强度亦增加 (图 2)。剪
岩体力学-结构面剪切强度特性
结果，如图4－22曲线——结构面的尺寸效应规律
※结构面的尺寸效应如下：
1、随结构面面积的增大，
峰值剪应力将随之减小，
裂隙度切割度增大。
2、随结构面面积的增大，
峰值剪应力对应的剪切位移，也将随之增大。
刚度减小。 k
u
3、随着结构面面积的增大，结构面的剪切位移
曲线由脆断型向软弱型过渡,因破碎糜棱岩充填了
2）动摩擦系数——岩块移动的最小摩擦力与相
应正应力之比Tmin /N =tanαmin=tanφk
一旦节理面上的岩块开始滑动，其摩擦力常会
减小，这样求得相应的动摩擦系数fk=tanφk 其中φk为节理面的动摩擦角。
3）动、静摩擦系数大小的影响因素：
与结构面性质（强度、硬度），接触面的光 滑程度，结构面的湿度，结构面中充填物的粘结 程度，滑移速度，温度和振动状态等有关。
a11
ba
结构面的剪切强度特性
结构面的受力特点与岩石不同，结构面的抗
剪强度是保持岩体稳定的关键，所以要重点讨论。 结构面的剪切强度与其形态特征（光滑、粗糙、 凸凹度等）有着密切联系。
本节按结构面的形态特征分别讨论结构面的
面摩擦，楔效应摩擦，转动摩擦和滚动摩擦等强 度特性。
一、结构面的面摩擦效应
即tanφj = T′/ N′ (φj为齿形斜面上的摩擦角),将T′和N′ 代人则tanφj = TCOSβ －NSinβ/ NCOSβ＋Tsinβ，将其展
开得：
NCOSβtanφj +Tsinβtanφj = TCOSβ- NSinβ
整理得 N（COSβtanφj +Sinβ）= T（COSβ-sinβtanφj ）
楔效应摩擦——指由齿型结构面所产生的附加强 度。
岩石结构面剪切强度研究现状及实验的研究
岩石结构面剪切强度研究现状及实验的研究◎符其山陈辉刘诗桐一、岩体构成及其强度影响因素天然存在的岩体经过多次的地质作用，岩体遭受变形和破坏，形成一定的成分和结构。
岩体内部又有着各式各样的地质界面，它包括物质分异面和不连续面，例如：假整合、不整合、褶皱和断层等。
由于它们形成的成因和特性不同，导致其物理性质也有所差异，我们把这些不同的地质界面统称为结构面（弱面）。
有的岩体通过被结构面切割形成岩块，又被称为结构体。
结构体（岩块）是岩体基本组成部分。
岩石就是由结构面和结构体（岩块）共同组成的。
结构面对岩体的力学性质起着非常关键的控制作用，由于结构面影响着岩体的力学性质以及连续性，大自然中各种自然灾害与结构面有关。
例如：山体崩塌、滑坡、岩爆等。
开展结构面的力学性质研究是评价岩体稳定性的重要因素。
山体的滑坡以及岩爆对人们的生产和生活存在这非常重大的影响，而发生诸多事故的影响因素主要为岩体结构面对岩体强度的影响，所以研究岩石结构面的抗剪切强度以及抗拉强度存在着重要的意义。
在工程中，岩体结构面的破坏主要为剪切破坏，而结构面的抗拉强度几乎可以被忽略，故研究岩体结构面的抗剪特性具有重大意义。
而岩石结构面剪切强度的影响因素也有很多，例如：JRC（岩石结构面粗糙度）、JCS（壁面强度）、法向应力以及结构面充填物等影响因素，而其中较为关键的JRC（结构面的粗糙度），其具有许多性质，二、国内外对岩石结构面剪切强度的研究现状早在1966年国外学者Bardon就提出齿状节理直剪实验，1977年又提出JRC 的概念，归纳了十条标准JRC曲线，从而建立了岩石剪切强度与粗糙度之间的关系。
在此模型基础上，B.I ndraratna在不同法向正应力下，对规则结构面岩体进行直剪实验，证明了法向应力与抗剪切强度的关系。
G.G rasselli（2003）为了力求更真实的结构面粗糙度，通过3D扫描、研究采样方向、采样精度、采样尺寸等评价结果的影响，提出了三维岩体结构面粗糙度评价方法。
不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究
第25卷 第12期岩石力学与工程学报 V ol.25 No.122006年12月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec .，2006收稿日期：2005–12–21；修回日期：2006–03–06基金项目：国家自然科学基金重点项目(50439030)；国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412705)作者简介：李海波(1969–)，男，博士，1988年毕业于郑州工学院水工专业，现任研究员，主要从事岩石动力学方面的研究工作。
E-mail ：hbli@不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究李海波，冯海鹏，刘 博(中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071)摘要：不同剪切速率作用下岩石节理强度特性是研究地震荷载作用下岩体结构响应和安全的基本参数，通过RMT –150C 电伺服试验机，利用人工浇铸的表面为锯齿状的混凝土岩石节理试样，研究不同剪切速率下各种岩石节理起伏角度岩石节理的强度特征。
试验结果发现：(1) 岩石节理面的峰值剪切强度随着剪切速率的增大而减小，减小幅度随着剪切速率的增大变小；(2) 岩石节理面的峰值剪切强度随着起伏角度的增大而增大；(3) 岩石节理面的峰值剪切强度随着法向应力的增大而增大，基本成线性关系。
最后，基于试验的结果提出考虑不同剪切速率的岩石节理峰值强度模型。
关键词：岩石力学；岩石节理；剪切速率；起伏角度；峰值剪切强度中图分类号：TU 452 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)12–2435–06STUDY ON STRENGTH BEHA VIORS OF ROCK JOINTS UNDERDIFFERENT SHEARING DEFORMATION VELOCITIESLI Haibo ，FENG Haipeng ，LIU Bo(Institute of Rock and Soil Mechanics ，Chinese Academy of Sciences ，Wuhan ，Hubei 430071，China )Abstract ：Strength of rock joints under different shear deformation velocities is the basic information to assess the response and safety of rock structures under earthquake. By using the RMT –150C servo-test system ，artificial concrete joint samples with hammered surfaces have been employed to study the strength of rock joints under different shearing velocities. Based on the experimental results ，it can be found that the peak shear strength decreases with the increase of shear deformation velocity ；and that the decreasing rates decrease with the increment of shearing deformation velocity. It is also indicated that the peak shear strength of rock joints clearly increases with the increase of normal stress and undulation angles at different shear deformation velocities. Based on the experimental results ，a model to describe the peak strength of rock joints with shear deformation velocity and undulation angle is presented.Key words ：rock mechanics ；rock joints ；shearing deformation velocity ；undulation angle ；peak shear strength1 引 言岩石节理的强度和变形特征是分析地震荷载作用下岩体边坡及硐室安全和响应的基本参数。
岩石节理经历不同变形历史的剪切试验研究
第25卷 第1期岩石力学与工程学报 V ol.25 No.12006年1月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Jan .，2006收稿日期：2004–10–20；修回日期：2005–01–31基金项目：国家自然科学基金资助项目(50079012)；教育部留学回国人员科研启动基金项目作者简介：杜守继(1963–)，男，博士，1984年毕业于石家庄铁道学院隧道工程专业，现任副教授，主要从事岩石力学方面的教学与研究工作。
E-mail ：dusj@ 。
岩石节理经历不同变形历史的剪切试验研究杜守继1，朱建栋1，职洪涛2(1. 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院，上海 200030；2. 上海市政工程设计研究院，上海 200092)摘要：基于不规则的人工岩石节理经历不同剪切变形历史的剪切试验，分析了岩石节理剪切变形特性及与变形历史的依存关系。
结果表明，岩石节理峰值和残余剪切应力随垂直应力的增加呈线性增长趋势，而剪胀特性已变得不明显。
两类节理面在经历不同垂直应力下的剪切变形历史后，剪切应力均不再出现尖峰；而不同剪切变形历史主要影响节理的剪切强度，对剪胀特性影响较小。
关键词：岩石力学；岩石节理；剪切试验；不同剪切变形历史中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)01–0056–05SHEAR TESTS ON ROCK JOINTS UNDER DIFFERENT SHEARDEFORMATION HISTORIESDU Shou-ji 1，ZHU Jian-dong 1，ZHI Hong-tao 2(1. School of Naval Architecture ，Ocean and Civil Engineering ，Shanghai Jiaotong University ，Shanghai 200030，China ；2. Shanghai Municipal Engineering Design Institute ，Shanghai 200092，China )Abstract ：Based on the shear tests of artificial rock joints under different shear deformation histories ，the shear properties of rock joints are analyzed. The test results show that the peak and residual shear stresses increase linearly with the increase of different normal stress histories. Different shear displacement histories mainly affect the shear strength of joints ，and have a little relationship with the dilatancy property of rock. Key words ：rock mechanics ；rock joint ；shear tests ；different shear deformation histories1 引 言近年来，深部地下空间的开发利用问题(诸如放射性核废料储存场所等)正受到广泛的关注。
节理对岩石力学性质的影响研究
节理对岩石力学性质的影响研究岩石是地壳中最基本的建造物质，其力学性质对地下工程和地质灾害的稳定与可靠性至关重要。
然而，岩石中存在着一种非均匀的结构特征，即节理，这对岩石的力学性质产生了显著的影响。
因此，研究节理对岩石力学性质的影响具有重要的理论和实际意义。
首先，了解节理对岩石的力学强度和变形特性的影响是研究的核心。
节理是岩石内部的断裂面，影响了岩石内部的应力分布和变形特性。
研究表明，节理的存在会导致岩石的应力集中，从而降低了岩石的强度和抗剪强度。
此外，节理还会影响岩石的变形模式和应变环境，在地下工程中容易形成滑移面等问题。
因此，只有充分了解节理对岩石力学性质的影响，才能更好地预测和控制地下工程的稳定性。
其次，理解节理对岩石断裂和破坏的影响是该研究的关键。
在地质灾害中，节理不仅可以作为裂隙的传播路径，还会直接影响岩石的破坏形式和过程。
研究发现，当外界应力作用于岩石时，节理往往是断裂的起始点和扩展路径。
这是因为在岩石的应力分析中，节理是一个较为脆弱和易于破坏的部分，容易形成应力集中，从而引发岩石的破坏。
因此，准确理解节理对岩石断裂和破坏的影响，对于预测和防治地质灾害具有重要意义。
进一步研究表明，节理对岩石的渗透性和水文特性也有重要影响。
节理的存在使得岩石更容易发生渗流，进而影响岩石的水文特性。
研究发现，节理的连通性和孔隙度直接影响着岩石的渗透性和排水能力。
节理的存在会导致岩石内部形成较大的裂隙空间，增加了岩石的渗流通道，使岩石的渗透率增大。
因此，在地下水资源和地下水工程的开发与利用中，充分考虑节理对岩石渗透性的影响，是确保工程安全和有效的必要步骤。
此外，节理对岩石的热传导性和热膨胀特性也有一定的影响。
研究发现，节理充满了空隙和夹杂物，空气和水可以在节理中流动，进而影响岩石的热传导性。
此外，由于节理的存在，岩石在受热和冷却时会发生膨胀和收缩，从而引起岩石内部的应力变化。
因此，节理对岩石的热传导特性和热膨胀特性的研究，对于热工程领域具有一定的科学意义和实际应用价值。
不同压剪应力比作用下节理类岩石材料破坏模式的试验研究
不同压剪应力比作用下节理类岩石材料破坏模式的试验研究范文臣;曹平;张科【摘要】通过对含充填节理类岩石材料试件进行变角度压剪试验,探究不同压剪应力比作用下节理倾角对岩体破坏模式的影响.定义削弱度,分析节理倾角对岩体抗剪强度的影响.研究结果表明:不同压剪应力比影响试件的初始破坏模式,最终破坏由过大剪切位移所致,并且节理倾角决定试件破坏后的形态;压剪应力比越大,同角度节理试件的抗剪强度越大;在相同压剪应力比下,与无节理试件抗剪强度相比,节理会削弱试件的抗剪强度,倾角不同,削弱度不同.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(046)003【总页数】7页(P926-932)【关键词】类岩石材料;压剪实验;压剪应力比;节理倾角;抗剪强度;削弱度【作者】范文臣;曹平;张科【作者单位】中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TU45岩体由结构面和结构体组成，结构面导致岩体不连续，从而降低了岩体的强度，加速了岩体的风化，甚至造成岩体工程失稳。
大量工程岩体的破坏主要以结构面的破坏为起源因素，当多个不连续的结构面在外荷载作用下贯通以后往往会导致工程岩体整体滑动[1]。
由于现场采集节理岩体试件非常困难，现有关于节理岩体的研究多采用水泥砂浆等类岩石材料制作人工节理的方式进行。
预制节理有张开节理和闭合节理2种。
张开节理多采用预埋薄金属片，等试件养护完成后拔出，在试件中形成张开节理[2−3]。
闭合节理通常采用试件中预埋云母片和聚四氟乙烯等软弱物质[4−5]，并将其留在试件中不拔出，由于云母片等物质的强度远远低于材料的强度，因此，在试件中形成弱面。
国内外许多学者围绕节理岩体的破坏机理进行了大量研究。
Lajtai[6−7]对剪切面含2条节理的石膏式样进行了直剪实验，提出节理岩体中岩桥的3种破坏形式：剪切破坏、张拉破坏和挤压破坏。
岩石、节理以及岩体抗剪强度的相关问题与解决方法
岩石、节理以及岩体抗剪强度的相关问题与解决方法N．R．Barton;江英豪【期刊名称】《地壳构造与地壳应力》【年(卷),期】2014(000)002【摘要】岩石、节理以及岩体抗剪强度这三个重要的论题，每个论题即使是概括性的讨论，也都值得使用单独的论卷来深入讨论，但本文仅在一篇文章中将它们联系起来进行总结。
包罗万象的岩体剪切强度既不能用Hoek—Brown准则中的高级代数来表述，也无法用摩尔．库仑的线性准则来定义，因为这些方法都是预先估计，而不是建立在经验上的后续检验。
完整岩体的高度非线性的剪切强度是小应变破坏时的重要组成部分，其定义严重偏离了摩尔库伦准则所定义的曲线，而且曲率也比Hoek．Brown准则所定义的曲线大。
在地壳岩石的深处或许是塑性的，或者处于它们的临界状态。
这些不同的脆弱的节理和裂缝，给土木和采矿工程的稳定性方面制造了诸多难题，但是它们也是帮助裂隙化储层维持渗透性的重要因素。
节理具备高度各向异性的特点。
节理裂隙在高法向刚度和低尺度的剪切刚度条件下呈现出的属性特征差异非常大。
正如1966年穆勒在书中所述，与完整的岩体相比，节理能够在更大的剪切应变下明显地达到最大剪切强度，而且在内聚力消失后，仍然保持它们的摩擦力。
在非线性Hoek-Brown表达式中和内聚力C加上antan妒的条件下，增加完整岩体的内聚力以及节理的剪切阻力是错误的。
在更大的剪切应变下存在第三个剪切强度分量，在粘土填充的（比如在断层附近的区域）的不连续区域存在更小的摩擦力强度。
最后，这里存在某一平面上的从主应力、到正应力再到剪切应力的应力转换大问题。
侧向膨胀、剪切破坏以及该平面的存在都违背了原始的理论假设。
【总页数】28页(P1-28)【作者】N．R．Barton;江英豪【作者单位】NickBarton＆Associates,Oslo,Norway【正文语种】中文【中图分类】TU452【相关文献】1.节理岩体抗剪强度参数的实验分析 [J], 周应华;周德培;杨涛;封志军2.结构面倾角对节理岩体的连通特性和综合抗剪强度的影响 [J], 杜景灿;汪小刚;陈祖煜3.非贯通节理岩体抗剪强度影响因素分析 [J], 刘超;刘远明4.柱状节理玄武岩体抗剪强度参数尺寸效应研究 [J], 刘顺桂;池永翔;王思敬;刘海宁;石安池5.共面断续节理岩体模型抗剪强度及破坏特征分析 [J], 任红磊;李鸿亮;胡宝文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
岩石节理
结论：岩组A对Ⅱ级=0.27为最高，按“主元素突出型” 模型M(∧, ⊕)（即择优原则），应评定为Ⅱ级。
实例摘自论文：
A
B
Mcwilliams通过直剪试验和形态测试提出可用下式预估材料参 数：
A 4.295 1.022D 0.201I 1.352 z 2
B 1.449 0.568D 0.412I 0.076 z 2 lg( L) I (1 D) lg r
式中： D-分形维数；I-分形截距；z2-节理表面形态的坡度均 方根；r-测量标度；L-与测量标度对应的节理剖面线的长度。
模糊综合评判的广义数学模型
r11 , r12 , r10 B A B (a1 , a 2 , a 3 ) r21 , r22 , r20 b1 , b2 , b3 ,b10） （ r , r , r 30 31 32
广义模糊运算下的B中的各元素为
z1
,
r 0.479
上式可计算每个级别的节理面的摩擦系数。预计时，若RJ值 接近某级范围的中间值，μ也可取该级范围的中间值。比较摩 擦系数的预计值与实测值可知，它们的最大误差不超过0.05， 说明该方法可行性好、精确度高。
二、用节理表面形态参数预估其剪切强度的其他方法
Mcwilliams用下式幂函数表示节理的剪切强度：
( xi mij )
j ( xi ) e
2 cij
为了确定cij的值，假定每个级别边界处的隶属函数值为e-1
d i j mij cij
1, 或c ij d ij mij
式中dij为评判因子第j级别第i个评判因素的边界值，见表6-9.
岩石抗剪强度与角质层特性的试验研究与应用
岩石抗剪强度与角质层特性的试验研究与应用自然界中的岩石具有不同的抗剪强度和角质层特性，而了解它们的研究和应用对于土木工程、地质学和其他相关领域来说是至关重要的。
本文将讨论岩石抗剪强度与角质层特性的试验研究，并探讨其在实际应用中的价值。
一、岩石抗剪强度试验研究岩石的抗剪强度是指岩石在受到剪切力作用时所能承受的最大应力。
为了研究岩石的抗剪强度，可以采用直接剪切试验、三轴剪切试验和钻孔剪切试验等方法。
1. 直接剪切试验直接剪切试验是最为简单和常用的岩石抗剪强度试验方法之一。
该试验通过在岩石样品上施加垂直于剪切面的两个相等且反向的剪切力，来测量岩石样品的应力-应变关系。
通过这种试验，我们可以得到岩石的抗剪强度和抗剪模量等参数。
2. 三轴剪切试验三轴剪切试验被广泛应用于研究岩石的力学性质，尤其是地下岩石的稳定性。
该试验通过在一个封闭的石油桶中放置岩石样品，在施加三个正交方向的应力下进行剪切。
通过改变应力的不同比例，可以确定岩石的抗拉强度和抗压强度等参数。
3. 钻孔剪切试验钻孔剪切试验是一种特殊的剪切试验方法，它通常应用于野外工程研究中。
这种试验首先通过钻孔将岩石样品获取，并在实验室中进行后续处理。
通过模拟实际的地下环境和施工条件，钻孔剪切试验可以更准确地评估岩石的抗剪强度和变形特性。
二、角质层特性的研究与应用岩石的角质层特性是指岩石表面的一层薄而坚硬的外皮。
它可以为岩石提供抗剪和抗磨损的能力，同时还能影响岩石的透水性和透气性。
1. 角质层的成因岩石角质层的形成主要是由于自然因素的作用，如风化、侵蚀和水文循环等。
这些作用会导致岩石表面发生化学和物理变化，形成坚硬且相对稳定的角质层。
2. 角质层的测定方法为了评估岩石的角质层特性，可以采用一些常见的实验方法，如摩擦试验、硬度试验和电阻率测定等。
这些方法可以通过测量岩石表面的摩擦系数、硬度和电导率等参数，来判断角质层的质量和性能。
3. 角质层在实际应用中的价值岩石的角质层对于许多工程项目的设计和施工都具有重要意义。
不同剪切速率下节理面剪切特性分析
第35卷第2期2021年 4月Vol.35 No.2Apt. 2021粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 不同剪切速率下节理面剪切特性分析**基金项目：国家自然科学基金重点项目（51809198）。
作者简介：张雨辰（1996-）,女，硕士研究生，从事岩石工程 方面研究。
通信作者：程浩（1989-），男，讲师，从事岩石工程方面研究及工程实践。
收稿日期：2020-09-09Analysis of Shear Characteristics of Jointed Surface under Different Shear Rates张雨辰，程浩(武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072)摘 要：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 、 5.4mm/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。
关键词：剪切速率；剪切特性；峰值抗剪强度模型；剪胀中图分类号：TU458文献标志码：A 文章编号：1005-8249 ( 2021) 02-0036-07D01：10.19860/ki.issnl005-8249.2021.02.006ZHANG Yuchen, CHENG Hao(School of Civil Engineering, Wuhan University , Wuhan 430072, China)Abstract : The dynamic Pre-requisite of rock slope is restricted by the joint surface to a great extent. The research on dynamic shear characteristics of joint surface is an important Pre-requisite for dynamic response analysis of rock slope. In order to explore the shear mechanical behavior of jointedrock mass under different dynamic shear rates , the shear tests of two kinds of white sandstone joints with different roughness were carried out on thestress-strain controlled triaxle shear permeability tester. The shear rates are 0.6 mm / min, 1. 8 mm / min, 5.4 mm / min and 10. 8 mm / minrespectively. According to the results of direct shear test , the peak shear strength and dilatancy angle of joint surfaces with different shear rates and roughness were analyzed. In addition , a static shear strength model from the micro perspective was proposed , and based on the test data , adynamic shear strength model considering shear rate was put forward in this paper.Keywords : shear rate ; shear characteristics ; model of peak shear strength ; dilatancy0引言岩质边坡在静力条件下稳定，但是在地震荷载的动态循环剪切作用下，结构面强度会降低，导致 坡体沿结构面发生错动或滑移，进而引发地震滑坡,因此，岩体结构面在动荷载作用下的变形机制以及强度变化是进行工程边坡地震防控中亟待解决的关键问题之一⑷。
基于barton经验抗剪强度公式的节理岩样剪切强度修正方法
基于Barton抗剪强度经验公式的结构面抗剪强度参数优化确定方法研究1 引言工程岩体往往都包含各种结构面，其整体和局部的变形稳定往往受结构面控制，因此，结构面抗剪强度参数的准确确定将直接影响工程岩体变形稳定分析结果的合理性。
在结构面抗剪强度试验中，通常制备多个单节理岩样，考虑不同的法向应力进行直剪试验，然后根据摩尔库伦准则进行拟合分析得到结构面的粘聚力和摩擦角。
在直剪试验中，结构面的粗糙度和起伏度直接影响其抗剪强度的大小。
不管是现场直接切割制备的节理岩样【】，还是采用倒模的方法人工制备的节理岩样【】，都无法保证每个岩样的结构面形貌特征完全一致，也就是说，对选取准备进行不同法向应力直剪试验的岩样，即使采用相同的法向应力进行直剪试验，得到的抗剪强度差别可能会很大，这也就是通常所说的试样本身的差异导致的试验结果的离散性。
进一步而言，采用本身具有一定差异的一组节理岩样，进行不同法向应力的直剪试验，试样的差异和试验的顺序将直接剪切试验结果。
因此，节理岩体剪切试验结果的误差分析和修正是不可回避的一个问题。
基于此，本文采用劈裂法制备了一组单节理岩样，进行不同的法向应力进行直剪试验，基于Barton提出的结构面抗剪强度经验公式，研究提出一种优化的结构面抗剪强度参数确定方法，并详细分析多试件节理岩样剪切试验结果误差分布情况。
2 单节理岩样的剪切试验2.1 单节理岩样的制备现场直接采集制备含结构面的岩样，一方面难度很大，另一方面，结构面本身的形貌特征差异也很大，从而导致直剪试验结果离散性较大。
本文现场采集层理弱面显著的新鲜砂岩岩块，首先加工制备成100mm×100mm×100mm的标准立方块试样，然后采用相对较小的加载速率（0.01kN/s）顺层理面将岩样劈裂开，制备单节理岩样。
从劈裂面的宏观形态来看，整体比较平直规则，没有明显起伏，典型岩样如图1所示。
图1 典型单节理岩样Fig.1 Typical single joint rock sample2.2 单节理岩样的直剪试验设计进行0.5、1.0、1.5、2.0MPa等4种法向应力的剪切试验，每种法向应力3个岩样，具体抗剪强度值如表1所示。
直剪条件下节理岩体的变形和强度特征研究
文章编号:100926825(2006)0320097202直剪条件下节理岩体的变形和强度特征研究收稿日期:2005208231作者简介:黄杰安(19802),男,中南大学资源与安全工程学院硕士研究生,湖南长沙 410083曹 平(19592),男,博导,教授,中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙 410083臧兴震(19802),男,中南大学资源与安全工程学院硕士研究生,湖南长沙 410083黄杰安 曹 平 臧兴震摘 要:通过建立单一闭合水平节理岩体的数值模型,运用数值模拟软件对节理岩体模型在直剪试验条件下节理的剪切变形和强度特征进行模拟,并对模拟结果做了分析。
关键词:直剪,剪切强度,节理岩体,模拟中图分类号:TU452文献标识码:A引言在岩体工程中,影响岩体工程稳定性的一个重要因素是岩体的力学特性,即它的强度和变形特性,合理评价节理岩体的强度和变形特征对于岩土工程中边坡、地下开挖和锚固系统的场地选择、设计、施工十分重要,而天然岩体的力学性质在很大程度上为断层、节理这样一些地质构造面所控制[1,2],节理岩体的变形和破坏以沿节理面为主,因而,节理的变形和剪切强度是节理岩体最主要的力学性质。
国际岩石力学学会推荐的选择合适的节理变形和强度参数的方法是:比较从现场原位试验获得的相似节理的力学参数,即工程类比法;由于试验设备和仪器以及测试费用的限制,现场测试结果存在较大的离散性,通过现场原位试验得到的数据非常有限,三轴试验又因为脱离了现场条件,试验室里所测得的特定岩石节理的性质并不能完全代表工程现场实际的完整岩体节理性质,常常得不到理想的结果。
随着计算机技术的不断更新进步,数值计算方法的发展和数值软件的开发,各种数值模拟软件如Ansys ,Udec ,3Dec ,Flac 3D 等已广泛应用于岩土工程的数值模拟中。
基于拉格朗日差分法的岩土数值分析软件Flac3D 来模拟在不同直剪试验条件下,岩性为灰页岩的岩体节理的变形和破坏情况,得出较符合工程实际的试验结果,从而更好地应用于指导实际工程。
实验三 岩石的剪切强度试验
1. 对岩石进行分组编号，记为 1 组(1,2,3 号）,２组（4，5，6 号），3 组（７，8，9 号)填
入表 1 内；
2. 1 组试件剪切角均为 70°，2 组试件剪切角均为 60°,3 组试件剪切角均为 50°，在试
件上画出剪切线；
3. 检查试件加工精度，测量试件尺寸，并填入表１内;
4. 选择压力机度盘值时,一般满足下式：0、2Ｐ0＜Pｍax＜43;τ3）= 2、614MＰa τｐ 2=（τ4+τ5+τ６)＝ ３、528MPa τp 3=（τ7+τ8+τ９)= ６、30８ＭPa
(二) 偏离度得计算
Mσ1＝=0、４7MPa
Mσ2＝０、548MPa
Ｍσ3=１、2６7MPa
Ｍτ1＝=1、３02ＭＰa
Mτ2=0、９５0ＭPa
5. 调整材料试验机度盘指针为零,使材料试验机处于工作状态。将已调好角度得变角剪切
夹具下座放在材料实验机上,使中心线与承压板中心线重合，装上试件并安好夹具上座，
调整承压板球形座,使变角剪切夹具受力均匀。按操作规程开动材料试验机,施加数百牛
载荷，检查试件及变角夹具放置就是否良好，若产生偏载需卸载重调。
荷 Ｐ 6１
624
146 １１1 ８
２８ ５４
/KN
平均破
13、628
１9、95９
35、69３
坏载荷
P/ＫN
(注：为方便剪切面积取其截面积)
(一) 剪切破坏面上正应力与剪应力
σ1==0、62５MＰａ
σ３==1、29MPa
同理 σ4=1、798MPａ σ５=1、64８MPa σ6=2、6６４MＰa
σ7＝3、1７３MPa σ8=２、6６6MPａ σ9=5、0８7MPa
不同速率下的煤岩剪切强度力学特性
不同速率下的煤岩剪切强度力学特性梁宇;徐素国;刘超;刘正和【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)002【摘要】对汾西高阳煤矿9#、10#、11#煤岩试样进行不同速率下的剪切强度的力学性质试验研究.结果表明:该地区煤岩剪切强度在45°和55°剪切角下随剪切速率的增加有降低趋势,在65°剪切角下为增强趋势.煤岩的剪切峰值强度随法向应力的增加有增强的趋势.剪切峰值强度与法向应力关系曲线基本呈线性.在0.001 mm/s速率下煤岩的黏聚力为1.52 MPa,内摩擦角为36.46°,在0.01 mm/s和0.1 mm/s速率下黏聚力分别为2.44 MPa和2.35 MPa,内摩擦角为25.59°和32.37°.【总页数】4页(P5-7,11)【作者】梁宇;徐素国;刘超;刘正和【作者单位】太原理工大学,山西太原030024;汾西矿业集团高阳煤矿,山西孝义032306;太原理工大学,山西太原030024;汾西矿业集团高阳煤矿,山西孝义032306;太原理工大学,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TD315+.1【相关文献】1.不同卸荷速率下北山花岗岩力学特性试验研究 [J], 胡帅;马洪素;任奋华;刘建锋2.不同加载速率下类煤岩力学特性及损伤演化规律研究 [J], 赵振龙;赵坤;王晓3.不同组合条件下煤岩组合体的力学特性 [J], 兰永伟;张国华;刘洪磊;盖迪;陈刚;李兴伟4.不同组合条件下煤岩组合体的力学特性 [J], 兰永伟;张国华;刘洪磊;盖迪;陈刚;李兴伟;;;;;;;5.不同卸围压速率下三轴压缩细粒花岗岩力学特性 [J], 任建喜;云梦晨;张琨;梁钰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
节理岩体力学参数取值研究
节理岩体力学参数取值研究
节理岩体力学参数取值研究，是指对岩体在不同节理条件下的力学参数，进行测试研究，以获取其有效力学参数。
节理岩体的力学参数包括断裂韧性、破坏强度、抗剪强度、抗拉强度、压缩强度、抗压强度、抗弯强度等，其中断裂韧性参数是节理岩体在断裂处所发挥的稳定作用，也是岩体变形和破坏的特征参数；破坏强度是岩体在破坏前承受的最大应力；抗剪强度是岩体在断口处的抗剪能力；抗拉强度是岩体在断口处的抗拉能力；压缩强度是岩体在断口处的抗压能力；抗压强度是岩体在断口处的抗压能力；抗弯强度是岩体在断口处的抗弯能力。
通常，节理岩体力学参数取值研究，采用现场取样和室内实验相结合的方法，分为三个步骤，即岩石样品取样、室内实验和数据处理。
1.岩石样品取样:首先，根据研究目的，从节理岩体中取出若干岩石样品，进行现场取样，并根据现场获得的节理特征，分析节理岩体的物理结构及其力学特性，以便对节理岩体的力学性质做出正确的判断。
2.室内实验:然后，将取样的岩石样品，进行室内力学实验，以测定节理岩体的力学参数，如断裂韧性参数、破坏强度、抗剪强度、抗拉强度、压缩强度、抗压强度等。
3.数据处理:最后，对室内测试的数据进行统计分析，以获得节理岩体的有效力学参数。
岩石纹理特征与剪切行为的试验研究与分析
岩石纹理特征与剪切行为的试验研究与分析岩石是地球上广泛存在的一种天然材料，其物理和力学性质直接影响着岩石的工程行为。
岩石的纹理特征是指岩石中微观结构和组成的排列方式，研究岩石纹理对了解岩石力学性质和剪切行为具有重要意义。
本文通过试验研究与分析，探讨了岩石纹理特征与剪切行为之间的关系。
1. 引言在土木工程和岩土工程领域中，岩石的剪切行为是一个关键问题。
剪切行为是指当外力作用于岩石时，岩石内部发生的剪切应变与剪切应力之间的关系。
岩石的纹理特征对剪切行为具有重要影响，因为岩石中存在着各种各样的纹理结构，如层理、节理等。
2. 实验方法为了研究岩石纹理特征与剪切行为之间的关系，我们选择了一种代表性的岩石样本进行试验实验。
首先，我们对岩石样本进行了纹理特征的观察和描述，包括层理的走向和倾角、节理的密度和间距等。
然后，我们进行了剪切试验，通过施加不同的剪切应力和测量岩石的剪切应变，得到了剪切行为的试验数据。
3. 实验结果与分析通过实验数据的分析，我们发现岩石纹理特征对岩石的剪切行为具有显著影响。
首先，层理对岩石的剪切强度和变形特性有着重要影响。
当层理与剪切面的夹角较小时，岩石具有较高的剪切强度，而当夹角较大时，岩石的剪切强度显著下降。
其次，节理对岩石的剪切破裂模式和剪切面的形态有影响。
节理的密度和间距越大，岩石的剪切破裂模式越复杂，剪切面也更加不规则。
4. 结论通过试验研究与分析，我们得出了以下结论：岩石的纹理特征对剪切行为具有重要影响。
层理的走向和倾角以及节理的密度和间距影响着岩石的剪切强度、变形特性和剪切破裂模式。
因此，在工程实践中需要充分考虑岩石纹理特征对剪切行为的影响，以保证工程结构的安全性和可靠性。
5. 建议和展望在未来的研究中，可以进一步探讨岩土工程领域中其他因素对岩石纹理特征与剪切行为的影响。
例如，岩石的孔隙结构、水分含量和温度等因素对其力学性质和剪切行为的影响。
此外，通过数值仿真和现场监测等方法，可以更加深入地研究岩石纹理特征对剪切行为的影响机制，为岩土工程的设计和施工提供科学依据。
实验三 岩石的剪切强度试验
6. 夹具与试件调整好后，以 0、5~1、0MPa/s 得速度加载直至试件破坏。加载时，人员应
离开工作台，并采取适当得保护措施.
7. 对试件破坏情况进行描述或者拍摄。
七、 实验数据处理
表1
岩石分
第一组
第二组
第三组
组编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
剪切面
４９
积 F／
()
剪切角
70°
60°
50°
度α／
(°）
破 坏 载 8、７ 45、810 18、495 1７、 １６、 ２６、 31、０9 ２6、1 ４9、８
1. 对岩石进行分组编号，记为 1 组(1,2,3 号）,２组（4，5，6 号），3 组（７，8，9 号)填
入表 1 内；
2. 1 组试件剪切角均为 70°，2 组试件剪切角均为 60°,3 组试件剪切角均为 50°，在试
件上画出剪切线；
3. 检查试件加工精度，测量试件尺寸，并填入表１内;
4. 选择压力机度盘值时,一般满足下式：0、2Ｐ0＜Pｍax＜0、8P0
由于此次实验数据不符合要求其主要原因就是试件不标准故不处理实现数据仅将方法罗列如下将各测定角度下得平均正应力与平均剪应力画在直角坐标系中用曲线板连成曲为便于工程上得应用可将岩石强度曲线简化为直线简化后可以用下列方程表示岩石强度得倾角即岩石得内摩擦角岩石强度曲线得简化方法
实验三 岩石得剪切强度试验
一、 实验目得与要求 岩石在剪切载荷作用下达到破坏前所能承受得最大剪应力称为岩石得抗剪切强度,就是
线。
2. 为便于工程上得应用,可将岩石强度曲线简化为直线，简化后可以用下列方程表示
节理岩石剪切流变特性试验与模型研究
第24卷增2岩石力学与工程学报Vol.24 Supp.2 2005年11月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.，2005节理岩石剪切流变特性试验与模型研究徐卫亚，杨圣奇(河海大学岩土工程研究所，江苏南京 210098)摘要：利用岩石剪切流变仪，对龙滩水电站大型地下洞室群围岩中的无充填节理岩石进行了剪切流变试验，得到了节理岩石长期抗剪强度参数，与快速剪切试验获得的短期抗剪强度参数进行比较，发现长期抗剪强度参数有所降低，且粘聚力对时间敏感性高于内摩擦角。
基于得到的剪切流变试验曲线，采用五元件粘弹性剪切流变模型对表现为粘弹性流变特性的试验曲线进行了辨识，获得了节理岩石的粘弹性剪切流变参数。
然后将提出的非线性粘塑性体与五元件粘弹性剪切流变模型串联起来，建立了岩石七元件非线性粘弹塑性剪切流变模型。
采用节理岩石加速剪切流变全程曲线，对七元件非线性粘弹塑性剪切流变模型进行了辨识，得到了非线性剪切流变模型材料参数，剪切流变模型与试验结果的比较，显示出了所建剪切流变模型的正确性与合理性。
关键词：岩石力学；节理岩石；剪切流变；非线性粘塑性体；流变指数；非线性粘弹塑性剪切流变模型中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)增2–5536–07 EXPERIMENT AND MODELING INVESTIGATION ON SHEARRHEOLOGICAL PROPERTY OF JOINT ROCKXU Wei-ya，YANG Sheng-qi(Institute of Geotechnical Engineering，Hohai University，Nanjing210098，China)Abstract：The shear rheology experiment on the shear rheology equipment is carried out for unfilled jointed rock specimens in the surrounding rock mass of a huge underground cave in Longtan hydropower station. The long-term shear strength parameters of jointed rock are gained. Compared with the short-term shear strength parameters gotten by rapid shear experiment，the long-term shear strength parameters have some reduction. What’s more，the sensitivity of cohesion on time is higher than that of internal friction angle. Based on the shear rheological curves of joint rock obtained on rock shear rheology equipment，five-component viscoelastic shear rheology model is used to identify the curves that show the viscoelastic rheological properties，and the viscoelastic shear rheological parameters of jointed rock are obtained. Then by connecting nonlinear viscoplastic body(NVPB) put forward by the author and five-component viscoelastic shear rheology model in series，a seven-component nonlinear visco-elastoplastic shear rheology model of rock is constructed. Then by using complete accelerative shear rheological curve of joint rock，the identification of the proposed seven-component nonlinear visco-elastoplastic shear rheology model of rock is carried out. The correlative parameters of nonlinear shear rheology model such as viscoelastic shear modulus and viscosity，etc.. are also gained. The comparison between the shear rheology model and experimental result shows that the proposed non-linear shear rheology model is right and reasonable.Key words：rock mechanics；jointed rock；shear rheology；nonlinear viscoplastic body(NVPB)；rheological index；nonlinear visco-elastoplastic shear rheology model收稿日期：2004–11–15；修回日期：2005–05–03基金项目：国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412707)作者简介：徐卫亚(1962–)，男，博士，1982年毕业于河海大学，现任教授、博士生导师，主要从事岩石力学与工程方面的教学与研究工作。
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第25卷 第12期岩石力学与工程学报 V ol.25 No.122006年12月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec .，2006收稿日期：2005–12–21；修回日期：2006–03–06基金项目：国家自然科学基金重点项目(50439030)；国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412705)作者简介：李海波(1969–)，男，博士，1988年毕业于郑州工学院水工专业，现任研究员，主要从事岩石动力学方面的研究工作。
E-mail ：hbli@不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究李海波，冯海鹏，刘 博(中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071)摘要：不同剪切速率作用下岩石节理强度特性是研究地震荷载作用下岩体结构响应和安全的基本参数，通过RMT –150C 电伺服试验机，利用人工浇铸的表面为锯齿状的混凝土岩石节理试样，研究不同剪切速率下各种岩石节理起伏角度岩石节理的强度特征。
试验结果发现：(1) 岩石节理面的峰值剪切强度随着剪切速率的增大而减小，减小幅度随着剪切速率的增大变小；(2) 岩石节理面的峰值剪切强度随着起伏角度的增大而增大；(3) 岩石节理面的峰值剪切强度随着法向应力的增大而增大，基本成线性关系。
最后，基于试验的结果提出考虑不同剪切速率的岩石节理峰值强度模型。
关键词：岩石力学；岩石节理；剪切速率；起伏角度；峰值剪切强度中图分类号：TU 452 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)12–2435–06STUDY ON STRENGTH BEHA VIORS OF ROCK JOINTS UNDERDIFFERENT SHEARING DEFORMATION VELOCITIESLI Haibo ，FENG Haipeng ，LIU Bo(Institute of Rock and Soil Mechanics ，Chinese Academy of Sciences ，Wuhan ，Hubei 430071，China )Abstract ：Strength of rock joints under different shear deformation velocities is the basic information to assess the response and safety of rock structures under earthquake. By using the RMT –150C servo-test system ，artificial concrete joint samples with hammered surfaces have been employed to study the strength of rock joints under different shearing velocities. Based on the experimental results ，it can be found that the peak shear strength decreases with the increase of shear deformation velocity ；and that the decreasing rates decrease with the increment of shearing deformation velocity. It is also indicated that the peak shear strength of rock joints clearly increases with the increase of normal stress and undulation angles at different shear deformation velocities. Based on the experimental results ，a model to describe the peak strength of rock joints with shear deformation velocity and undulation angle is presented.Key words ：rock mechanics ；rock joints ；shearing deformation velocity ；undulation angle ；peak shear strength1 引 言岩石节理的强度和变形特征是分析地震荷载作用下岩体边坡及硐室安全和响应的基本参数。
从荷载特征上看，地震既是动荷载又是往复荷载，因此，在地震荷载作用下，岩石节理的强度和变形等力学特性一方面受往复荷载的影响，另一方面也受荷载速率影响。
基于这一认识，国内外研究人员进行了一些探讨性的工作，主要集中在往复循环荷载作用下岩石节理力学特性的研究方面。
J. C. Jaeger [1]和M. E. Plesha [2]等对新鲜岩石节理面进行循环剪切试验。
·2436·岩石力学与工程学报 2006年试验结果表明，第1次剪切试验时，试样具有很高的抗剪强度，沿同一方向重复进行到第7次剪切试验时，试样还保留峰值强度和残余强度的区别，当进行到第15次时，已看不出明显的峰值和残余值。
L. Jing等[3]用复制的天然岩石节理试样进行一系列的循环剪切试验。
试验结果表明，随着剪切变形的积累，岩石节理表面的粗糙度明显降低，岩石节理的强度下降。
H. S. Lee等[4]用花岗岩和大理石试样做大量循环剪切试验，引入激光表面轮廓曲线仪来量测试样的表面形态，并研究加载过程中岩石节理的峰值剪切强度、非线性膨胀等问题，并基于试验结果提出一个考虑“二阶粗糙度”的弹塑性本构模型，类似地，还有D. J. Fox等[5～9]的工作。
在不同剪切变形速率情况下岩石节理力学特性的研究方面，相关研究工作比较少，M. K. Jafari[10]在人工岩石节理上进行剪切变形速率为0.0～0.4 mm/s的试验。
试验结果表明，随着剪切变形速率的增加，试样的峰值剪切强度有较明显的减小趋势，并提出考虑剪切速率的岩石节理强度特征的经验公式。
本文应用混凝土模拟试样，进行不同剪切速率、岩石节理起伏角度及法向应力情况下岩石节理的强度特性试验，分析岩石节理的强度特征与剪切变形速率、起伏角度及法向应力之间的关系。
结合试验结果及L. Jing等[3]的峰值强度理论，提出考虑剪切变形速率和起伏角度的岩石节理剪切强度模型。
2 试验设备与试样制备试验在RMT–150C数控式电伺服试验机上进行，该系统主要性能指标如下：垂直液压缸最大出力：1 000 kN；活塞行程：50 mm(1 000和100 kN 两级)；水平液压缸最大出力：500 kN；活塞行程：50 mm(500和100 kN两级)；变形速率：(1.0×10－4～1.0) mm/s；加载速率：(1.0×10－2～1.0×102) kN/s。
由于天然岩石节理取样困难及表面粗糙度难以界定等问题，目前对岩石节理的室内试验研究所采用的试样基本上都是人工岩石节理，多采用混凝土浇注而成。
本文试验所采用的试样也为混凝土岩石节理试样，采用32.5R的快硬水泥，水灰比取0.4，养护后试样的单轴抗压强度达到20～25 MPa。
试样浇注过程中在标准混凝土模具底部垫上不同锯齿状的钢模，以形成不同起伏角度的岩石节理面。
图1为试验用的钢模，其尺寸与浇注混凝土的模具尺寸相同，模具锯齿角度分别为15°，30°，45°，厚度为10 mm。
浇注过程中，上下两部分岩石节理试样分开进行浇注并进行养护，养护时间为28 d。
图2为典型混凝土岩石节理试样图，试样尺寸为150 mm×150 mm×150 mm，节理起伏角度α分别为15°，30°，45°。
3 试验结果及分析试验中，剪切变形速率分别为0.02，0.10，0.40和0.80 mm/s，法向应力分别为1，2和3 MPa，岩石节理试样的起伏角度分别为15°，30°，45°。
表1为不同情况下试样峰值剪切强度试验结果；图3为代表性试样的剪应力–剪切位移关系曲线。
试验结果表明，试样的峰值剪切强度随着剪切(a) 几何示意图(b) 试验模具图1 钢模(单位：mm) Fig.1 Joint modules(unit：mm)第25卷 第12期 李海波等. 不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究 • 2437 •(a) 试验前 (b) 试验后图2 典型混凝土岩石节理试样 Fig.2 Typical concrete joint samples表1 不同情况下试样峰值剪切强度试验结果Table 1 Testing results of rock joints under different loading conditionsσn /MPaα /(°)u & /(mm ·s －1) τp/MPa σn /MPaα /(°)u & /(mm ·s －1)τp/MPa σ /MPaα /(°)u & /(mm ·s －1) τp/MPa0.02 1.695 0.02 3.110 0.02 4.450 0.10 1.6750.10 3.0200.10 4.300 0.40 1.640 0.40 2.830 0.40 4.090 150.80 1.630 150.80 2.750 150.80 3.950 0.02 2.3900.02 4.208 0.02 6.289 0.10 2.3300.10 4.0200.10 5.960 0.40 2.290 0.40 3.810 0.40 5.790 300.80 2.280 30 0.80 3.750 300.80 5.610 0.02 2.710 0.02 4.580 0.02 6.690 0.10 2.6300.10 4.3100.10 6.270 0.40 2.570 0.40 4.140 0.40 5.990 1450.80 2.550245 0.80 4.0303450.80 5.890注：p τ为岩石节理的峰值剪切强度，n σ为法向应力，u&为剪切变形速率。
图3 剪应力–剪切位移关系曲线(α = 15°，σn = 1 MPa ，u&= 0.02 mm/s) Fig.3 Relation curve of shear stress and shear deformation(α = 15°，σn = 1 MPa ，u &= 0.02 mm/s)速率的增加有较明显的减小趋势，当剪切速率从0.02 mm/s 增加到0.80 mm/s 时，峰值剪切强度减少约10%。