規則節理受反覆剪力作用力學行為之探討

The Mechanical Behavior of Regular Joints under Cyclic Shear Loading

賴明順(Ming-Shung Lai)

指導教授 ： 黃燦輝

共同指導教授 ： 趙振宇

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2007.10522

摘要

在岩盤工程案例中，對於岩石邊坡上之岩塊或隧道開炸所產生之岩石鬆動圈，常透過岩栓的施作以穩固岩盤。當地震發生時，反覆的動態荷載常造成節理面間節瘤嚴重的磨損與剪斷破壞，其峰後剪力行為衰減變化趨勢攸關工程之安全與日後維修困難度。其中岩栓是否仍然具備有效之加固功用，都是爾後岩盤工程在維修管理評估上重要的課題。因此對於岩石節理面受反覆剪力作用下之力學行為，值得做一深入研究探討。
為了瞭解反覆剪力荷重與不同剪動速率對節理面力學行為影響，本研究將透過不同剪動速率以及反覆剪動加載方式，對規則鋸齒節理進行單向剪力試驗與反覆剪力試驗，以評估不同正向應力、節理幾何特性與剪動速率對節理力學行為的影響，並對其影響因子做一詳細討論，為往後理論模擬建立一基本資料庫。
在單向剪力試驗結果中，根據剪力曲線與膨脹曲線可觀察到，隨著正應力越高與鋸齒角度越大，則尖峰剪力強度越高、尖峰剪位移越大，節理剪脹效應越低；剪動速率雖對於節理面剪力強度較無顯著影響，但卻反映於節理變形性上，隨剪動速率增加，節理剪脹行為有略微提升之趨勢。
由反覆剪力試驗結果可知，影響節理面剪力強度衰減與變形性之主要影響因子為正應力、鋸齒傾角、剪動循環次數。隨著正應力越大，節理鋸齒角度越大；剪動循環次數增加，節理面剪應力衰減趨勢越明顯，節理鋸齒受剪破壞益發嚴重；而剪動速率對於剪力強度與變形性之影響，隨剪動速率越高，雖在第一次剪動循環之尖峰剪力強度與膨脹角並無顯著影響，但隨著剪動循環次數增加，剪應力與鋸齒角度衰減變化有略微平緩之跡象。

關鍵字

剪動速率 ； 規則節理 ； 反覆剪力試驗 ； 峰後剪應力衰減 ； 滯動現象

並列摘要

無資料

並列關鍵字

degradation of shear behavior ； damage of tooth ； stick-slip behavior ； Geomtric factor ； cyclic shear test

參考文獻

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