岩体结构面循环剪切设备和剪切力学特性的研究现状及展望
Research Status and Prospects of Cyclic Shear Apparatus and Shear Mechanical Properties of Rock Mass Structural Planes
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第5期 页码：1202-1230
- 作者机构：
1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071
2.中国科学院大学，北京 100049
3.长江设计集团有限公司，湖北 武汉 4300101
- 作者简介：
尹敬涵（1999—），女，博士研究生。主要从事岩体结构面研究。E-mail:yinjinghan21@mails.ucas.ac.cn
崔臻（1986—），男，研究员,博导,博士。主要从事强震区地下工程稳定性评价研究。E-mail:zcui@whrsm.ac.cn
- 基金信息：国家自然科学基金项目(U21A20159;52379112);国家重点研发计划青年科学家项目(2023YFB2390400);水利部重大科技项目(SKS-2022103);中国博士后科学基金面上项目(2024M752747)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20231109002
中图分类号： TU458收稿：2023-11-09，
修回：2024-03-11，
纸质出版：2024-10-15
- 稿件说明：
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尹敬涵,盛谦,陈健等.岩体结构面循环剪切设备和剪切力学特性的研究现状及展望[J].防灾减灾工程学报,2024,44(05):1202-1230.
YIN Jinghan,SHENG Qian,CHEN Jian,et al.Research Status and Prospects of Cyclic Shear Apparatus and Shear Mechanical Properties of Rock Mass Structural Planes[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(05):1202-1230.
尹敬涵,盛谦,陈健等.岩体结构面循环剪切设备和剪切力学特性的研究现状及展望[J].防灾减灾工程学报,2024,44(05):1202-1230. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20231109002.
YIN Jinghan,SHENG Qian,CHEN Jian,et al.Research Status and Prospects of Cyclic Shear Apparatus and Shear Mechanical Properties of Rock Mass Structural Planes[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(05):1202-1230. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20231109002.
摘要
总结了岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性若干重要问题的研究进展，包括4个方面：（1）岩体结构面表面形态信息；（2）岩体结构面循环剪切试验设备；（3）循环剪切试验影响因素；（4）结构面力学特性的描述与表征。在对现有研究成果进行评述的基础上指出了需要解决的问题和今后的发展方向。目前，结构面粗糙度描述缺乏统一的评判标准，在单向剪切中足以模拟地震动荷载的剪切设备仍有待进一步研发，且法向循环加载试验，特别是切向和法向循环荷载耦合剪切试验还有待研究，此外针对循环加载试验，仍缺乏一个完备的理论能够综合考虑所有影响因素；结构面的变形和强度公式如何选择也是一个较难解决的问题。研发新的动态、多自由度循环剪切设备，进行完备的循环剪切变形和强度公式研究是岩体结构面动态剪切问题研究的必由之路。希望本文可为今后的相关工作提供一定的参考和依据。
Abstract
The paper summarizes the research progress on several critical issues related to the mechanical properties of rock mass structural planes under cyclic loading
encompassing four main aspects: (1) morphological information on the surface of structural planes; (2) cyclic shear test apparatus for structural planes; (3) influencing factors of cyclic shear test; and (4) description and characterization of mechanical properties of structural planes. Based on the review of existing research results
the unsolved problems and future development directions are pointed out. At present
there is no unified criterion for describing roughness of structural planes
and the shear apparatus that sufficiently simulates seismic loads in unidirectional shear still needs further development. Furthermore
normal cyclic loading tests
particularly coupled tangential and normal cyclic loading shear tests
require further investigation. In addition
a comprehensive theoretical framework that considers all influencing factors for cyclic loading tests is still lacking. Selecting appropriate deformation and strength formulas for structural planes remains a challenging issue. Developing new dynamic
multi-degree-of-freedom cyclic shear apparatus and conducting comprehensive research on deformation and strength formulas for cyclic shear is essential for advancing the study of dynamic shear problems of rock mass structural planes. It is hoped that this paper will provide some reference and basis for future related work.
关键词
Keywords
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