重复剪切作用下充填物对结构面力学性质的影响

目前，对于结构面的研究主要包括对剪切曲线形态的描述及结构面粗糙度、组数、充填物等因素对结构面强度参数的影响，一般情况下，这类研究的基础是结构面经受静荷载的作用。实际上，结构面也很容易遭受地震、水位升降、爆破等动力荷载的反复剪切作用，但是，至今对反复剪切作用下结构面力学特性的研究较少或缺乏系统性。笔者在室内直剪试验的基础上，研究了重复剪切作用下充填物对结构面变形和强度的影响。采用钢制模具和混凝土材料预制4种起伏角度结构面，在1.56MPa法向应力和两种充填状态下进行多次直剪试验，分析每次剪切过程中的切向应力和法向位移随切向位移的变化。通过对切向应力和法向位移随切向位移变化曲线分析可知，初次剪切时，起伏角度越大，结构面剪切破坏方式容易从滑移破坏过渡为剪断破坏；第二次剪切开始，无论起伏角度如何，结构面的剪切破坏方式基本上都转变为滑移破坏；充填物的存在基本不会改变结构面的剪切破坏方式，但会使剪切过程中结构面的爬坡效应增强，使结构面被剪断或磨损的作用减弱，峰值法向位移增大。