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地质学
锁固段对红砂岩锯齿节理面剪切特性影响因素研究
为了探究锁固段对锯齿节理面剪切特性的影响规律,采用3-D雕刻技术制作了不同数量锁固段(2~4个)的红砂岩锯齿节理面,并进行了不同竖向应力和不同起伏角条件下的节理面直剪试验。试验结果表明:节理面直剪试验的剪切应力-位移曲线可划分为4个阶段:峰前线弹性阶段、峰前非线性阶段、峰后软化阶段、峰后残余阶段;节理面线弹性阶段和峰前非线性阶段的剪切刚度以及破坏时的峰值剪切强度不仅与锯齿的起伏角和节理面所受的竖向应力有关,还与节理面上锁固段个数有关;锁固段个数对节理面的内摩擦角影响较小,但是深刻地影响其内聚力剪切作用的发挥;而节理面的残余强度则只与节理面所承受的竖向应力有关,与其初始形貌特征无关,符合摩擦作用规律;基于拉应力和切应力破坏准则,得到了节理面峰值剪切强度与起伏角的关系,而且理论分析还建立了起伏角与锯齿节理面破坏模式之间的内在联系,预测结果与试验结果相符,可为后续节理面剪切特性的研究提供一定的理论基础与参考借鉴。
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