倾角增大型锯齿结构面抗剪强度尺寸效应研究

倾角是锯齿结构面抗剪强度的关键影响因素，目前多学者针对规则锯齿结构面展开剪切试验，而关于倾角增大型锯齿结构面抗剪强度尺寸效应研究较少。本文采用形貌全覆盖均匀切分取样方法获取 4种尺寸(100、200、300、600 mm)模型结构面，通过研制的尺寸效应试验系统开展 24组多尺寸倾角增大锯齿型结构面直剪试验，分析了结构面剪切特性及抗剪强度尺寸效应规律，并建立了倾角增大型锯齿结构面抗剪强度公式。结果表明：(1)抗剪强度尺寸效应规律与结构面取样位置及平均起伏角相关，系列尺寸结构面抗剪强度最大值、最小值分别表现为负、正尺寸效应。(2)系列尺寸结构面剪切破坏模式存在明显的差异，平均起伏角较小结构面表现爬坡破坏，平均起伏角较大结构面表现剪断破坏，且相同尺寸结构面剪损面积比随着平均起伏角增大逐渐增加。(3)尺寸越大，平均起伏角较小的结构面剪切应力-位移曲线峰后软化特征越明显;尺寸越小，结构面峰值抗剪强度变异系数越大。(4)考虑平均起伏角变化建立了小尺寸结构面抗剪强度公式，并基于加权系数方法评价了大尺寸结构面抗剪强度，发现大尺寸结构面抗剪强度计算值与试验结果较为吻合。