岩石非对称凸起结构面抗剪特性试验研究

郑菲, 魏传文, 王相龙, 杨旭旭, 赵玉棣, 邵行, 满新杰, 张长安, 周洋洋, 薛洪运

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.04.003

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (04) : 23 -32. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.04.003

岩石非对称凸起结构面抗剪特性试验研究

郑菲, 魏传文, 王相龙, 杨旭旭, 赵玉棣, 邵行, 满新杰, 张长安, 周洋洋, 薛洪运

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摘要

基于楔齿形结构面形貌特征，制作3种不同形貌的结构面，研究了楔齿结构特征参数最大潜在接触面积比A₀在不同法向应力作用下对结构面剪切特性的影响规律。试验结果表明，结构面法向应力较小、A₀较大情况下的破坏模式主要是爬坡磨损，其剪切应力-位移曲线呈现滑移型；随着法向应力增大、A₀减小，破坏模式逐渐转变为爬坡切齿和完全剪断破坏，其剪切应力-位移曲线呈现峰值剪断Ⅰ型和峰值剪断Ⅱ型。法向应力增大限制了持续剪胀效应，而A₀的减小改变了迎坡面的受力，使凸起在发生剪断时的有效承载面积增大，从而影响结构面抗剪强度。基于试验结果提出了新的结构面抗剪强度模型，为岩石非对称凸起结构面抗剪强度计算提供了参考依据。