本文采用水泥砂浆作为相似的模型材料制作了四种不同起伏角的节理面试件,并在五种不同的法向应力下进行了节理面的剪切试验。通过对试验所得的剪切应力-剪切位移曲线进行分析,找出节理面的剪切破坏机理,对节理面的剪切强度与弱化后的残余强度做出量化的分析,并分析其弱化的过程机理。对试验所得的法向位移-剪切位移曲线进行分析,得出节理面在试验过程中的剪胀扩容特性。根据本文所作的研究主要得出了以下几个方面的结论:(1)对试验后的试件破坏式样及剪切强度-剪切位移曲线进行分析,得出两种破坏模式,起伏角和法向应力都对其有一定的影响,并对剪切强度与残余强度分别进行线性拟合分析,得出起伏角的变化对剪切强度的影响要比对残余强度的影响大,将峰值强度与残余强度之比作为强度弱化的指标,得出起伏角对其的影响。对两种强度下的拟合公式进行Coulomb-Mohr准则对比,得出弱化过程中的等效粘聚力与等效内摩擦角的变化规律。(2)基于试验的法向位移-剪切位移曲线,将其划分为剪缩、扩容和剪胀三个阶段,对各个阶段的特征数值进行分析,发现法向应力和起伏角对剪胀变形速率的影响。针对剪胀阶段,总结出对数函数形式的剪胀曲线表达式,进而求得相应的剪胀角。(3)引入剪切应力与法向应力之比为摩擦抵抗系数,根据JRC-JCS剪切强度模型公式,提出摩擦抵抗系数模型。再由增量形式的剪切应力方程求出剪切刚度关于法向应力的表达式,并得出相应的剪切位移的表达式,量化节理面的剪切过程,从而得出模型值与试验值比较,并发现两者有较好地匹配性。