节理是天然岩体中存在最为广泛的地质构造,节理的存在会把岩体分割成不连续、不均匀的各向异性地质体,进而对岩体的工程性质造成显著影响。同时,由于岩体中节理间往往含有一定的充填物,导致岩体受到的影响因素增多,力学性质也更加复杂。当地震、爆破以及冲击荷载产生的应力波在充填节理岩体中传播时,必然会造成应力波的振幅衰减、波速减慢、能量耗散等问题,极大地影响着应力波在岩体中的传播规律。节理岩体在往复地震、多次爆破等累积冲击动载作用下往往是一个动态的累积损伤破坏过程。节理岩体在多次累积冲击后,必然造成充填节理的损伤,从而导致岩体整体强度劣化,稳定性降低,加剧了应力波在节理岩体中的衰减。因此研究动静荷载作用和累积预冲作用下的充填节理动力特性及其累积损伤规律对提高诸多工程稳定性及安全防护具有重大意义。本文通过室内试验对人工充填节理的动静力学特性以及多次冲击条件下的累积损伤以及对动力特性的影响等问题开展了研究工作。首先,分别采用万能试验机和SHPB装置对充填节理的静态压缩和动态冲击作用下的力学特性进行研究;然后,基于充填节理的力学特性,采用自制的落锤冲击装置和波速仪分析了节理岩体累积冲击下的波速变化及损伤规律;最后,在此基础上再对累积冲击后的节理试样进行SHPB动态冲击试验,分析了考虑累积损伤效应的充填节理的强度变形特性、波动特性、能量耗散以及损伤演化等规律。研究成果表明:节理充填物强度和厚度对充填节理的静态和动态力学强度有控制性影响,而节理的破坏模式主要与充填物材料性质强度相关。充填节理中充填物阻碍了应力波的传递,主要体现在充填材料的强度变化和厚度变化引起的岩石试样波阻抗的改变。冲击压缩作用下的能量耗散比,随充填节理厚度的增大而减小,而随节理充填物强度的增大而增大,反映了使得充填节理产生破坏时候所需要的能量的变化。随着累积冲击次数的增加,累积损伤度呈现出非线性递增的规律,且建立了累积冲击作用下充填节理的损伤演化模型。随着累积损伤的增加,充填节理的动态峰值应力逐渐减小,动态峰值应变逐渐增大,表明了充填节理抵抗外部冲击的能力逐渐在减弱,在强度体现上是峰值应力减小,变形体现上是峰值应变增大变形增大,显示出其动态疲劳的特性。另外,累积损伤对充填节理动力学特性的影响规律也因充填厚度和充填材料的变化而改变。累积冲击作用对应力波在充填节理岩体中的传播有显著影响,随着累积冲击次数的增加,应力波在充填节理中传播的透射效应逐渐减弱,相应的反射效应在逐渐增强。