节理的存在显著影响了岩石的力学性质,同时岩石作为岩体的重要组成成分之一,其力学性质的改变,也会影响岩体对外部荷载的响应特征。研究节理特征对岩石力学性质的影响,有利于提高岩体工程的稳定性与安全性。根据相似理论,使用水泥砂浆材料模拟了不同角度、条数、轴向贯通率三种节理几何特征的岩石,结合物理试验与数值模拟方法,系统地分析了节理几何特征对水泥砂浆试件动态强度、能量吸收、损伤发育和裂纹扩展的影响规律。主要研究内容及成果如下:(1)利用SHPB装置,对水泥砂浆试件进行相同气压下的冲击试验,研究了节理几何特征对试件动态强度的影响规律,分别探讨了试件的应力-应变曲线以及峰值强度随节理角度、节理条数、节理贯通率的变化特征,得出了试件动态强度的弱化是由于节理尖端应力集中使试件内部应力分布不均匀所致,同时节理几何特征的差异影响着动态强度的弱化幅度。(2)采用比值法,分析了试件能量结构随节理几何特征的变化规律,基于能时密度方程,进一步对试件的能量吸收情况进行了量化,得到了节理几何特征对试件能量吸收的影响规律。(3)利用核磁共振技术(NMR),研究了节理几何特征对试件内部细观结构损伤的影响规律,通过孔隙度变化率对试件整体损伤情况进行了量化分析,拟合出试件损伤与能量吸收的关系,揭示了不同节理几何特征试件的损伤演化机理,得出试件损伤程度随节理角度、条数、贯通率的增加,分别呈现抛物线形、对数形以及直线形变化趋势,并且损伤与能量吸收之间具有极强的相关性。(4)以断裂力学为基础,借助核磁成像技术(MRI)及数值模拟手段,探讨了冲击荷载作用下不同节理几何特征试件的破坏过程,揭示了含节理试件的裂纹扩展规律,得出拉破坏或拉剪混合破坏导致了次生裂纹的萌生与扩展,在裂纹扩展过程中伴随着高应力区的变化与转移,试件的节理几何特征则决定了试件的破坏模式。