本论文对岩性材料的动力抗剪特性,基于振动台上的试验结果,从动态力学性质、动态本构关系和影响机理等方面进行了研究和探讨,为动力抗剪断参数用于岩体的动力稳定分析提供了科学依据。 通过频率为1HZ、3HZ和5HZ的循环直剪试验,分析了循环荷载频率对材料抗剪强度的影响,说明试件在不同频率下的内摩擦角基本相同,频率对材料强度的影响主要是通过其对材料粘聚力的影响来实现的。 关于循环荷载频率对材料强度的影响机理,作者提出了两种效应的观点:一方面,频率的加载速率效应使得材料强度倾向于提高;另一方面,频率的疲劳损伤效应使得材料强度倾向于降低。而材料强度的最终表现,则取决于这两个方面各自影响力大小,即哪一个方面是主导因素。同时,作者认为共振也有可能是材料抗剪强度的影响因素之一。 通过静态和频率为2HZ的动态循环直剪试验,作者分析比较了材料在两种不同状态下抗剪特性的异同之处。相同之处体现在:试件剪断后的承载能力削弱主要是因为粘聚力的大幅下降所致,内摩擦角变化不大。不同之处体现在:动态2HZ的内摩擦角与静态比较接近,但粘聚力比静态提高了30%左右;另外,静态剪应力-位移曲线的压密阶段在动态时退化掉了。然后,从加载速率的角度出发,作者着重对其不同之处产生的原因进行了分析和探讨。 根据动态2HZ的试验结果,考察了循环加载过程中的能量损失与剪位移的关系,说明损伤的发展是材料全过程的行为。 定义了用等效剪切刚度表示的损伤变量,建立了一个分三阶段表述的岩石动态剪切损伤本构模型。通过对此模型的验证,表明所建模型具有一定的普遍意义。