岩石节理分级剪切加载-蠕变-卸载的能量与变形特征

摘要

为分析岩石节理在剪切加载-蠕变-卸载下的能量演化与变形特征,利用GCTS(RDS-200型)岩石剪切测试系统对人工劈裂岩石节理进行分级剪切加载-蠕变-卸载试验。结果表明:在法向应力小于6.5 MPa和大于7.8 MPa时,滞回环面积与循环级数分别符合线性和指数关系;总变形能和弹性变形能与法向应力呈正相关,与循环级数呈指数关系;塑性变形能与循环级数和法向载荷呈正相关。各级剪切应力加载终止时的剪切位移外包络线与直剪应力-位移曲线变化趋势相同,具有加速上升段、匀速上升段和匀速下降段;累积剪切塑性变形随循环级数增加而增大,但增大速率逐渐变慢;各级剪切加、卸载曲线均能以剪切滑移点为界分为两个阶段;剪切失稳前,加、卸载阶段的法向位移-剪切应力曲线出现在上一循环前方,循环剪切加载和(或)蠕变结束时的累积法向变形出现从增加到减小的现象。