节理峰前剪切刚度软化模型及其影响因素分析

作者：班力壬; 戚承志^*; 单仁亮; 陶志刚; 夏晨; 姜宽

来源：煤炭学报, 2018, 43(10): 2765-2772.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2018.0163

• 节理剪切刚度
• 节理刚度软化
• 峰值剪切位移
• 节理粗糙度
• GW模型

节理峰前剪切应力-位移曲线是研究节理剪切行为的重要内容。然而目前对于节理峰前剪切行为大多以线性描述,不能较好的描述非线性的特点。对于非线性的描述也仅仅是唯象描述剪切应力-位移曲线,未能反映影响模型的参数物理意义及影响因素。以峰前节理刚度软化行为为出发点,采用归一化的思想将节理剪切刚度与位移无量纲化,用双曲线函数表示出剪切刚度与位移之间的关系。提出了考虑刚度软化的峰前剪切本构关系,通过与试验结果对比验证了本构关系的合理性。影响该模型最重要的两个因素是初始剪切刚度与峰值剪切位移。以Greenwood和Williamson模型为基础在细观上探讨了初始剪切刚度的影响因素;抓住法向应力与节理粗糙度主要因素,探讨了影响峰值剪切位移的影响因素。对模型参数的研究有助于进一步阐明节理峰前剪切机理。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 北京建筑大学; 建筑工程学院