There exist many joints and cracks in rock masses, then the rock masses behave in different manners than the elastic bodies.
To clarify these characteristics of the rock mass, the mechanical characteristics of the slips in discontinuous planes are discussed, and from these consideratons two states of rock masses are assumed; thereupon, the loosened states and the compacted state, and the next mendioned processes are assumed.
In these assumed processes, it is assumed that at first rock masses are in the initial loosened state and after loading, change to the compacted state, next to the later loosened state, and finally to the rupture.
Based on these assumptions, the new-analytical method is proposed, and the analyzed results on block shear tests and comparison with the actual data are presented.
In general, in continuous media, equations of equilibrium and boundary conditions are represented as follows.
(Equation)
(Equation)
In nonlinear problems, criterions of yielding are needed as the constrained conditions for the stresses in the plastic area.
(Equation)
If it is assumed that stresses σx + δσx, σy + δσy... satisfy also eq. (1), (2), and (3), the next equations must be satisfied.
(Equation)
(Equation)
(Equation)
If n is smaller than 6, n is also smaller than the number of variational variables, and therefore δσx, δσy, ---- have the degree of freedom. From the principle of virtual works,
(Equation)
By this equation, the principle of minimum energy is deduced.
(Equation)
From eq. (6) and (8). following equation is derived.
(Equation)
If n is smaller than 6, dλv which satisfy next mentioned relations must be exist matematically.
(Equation)
The mechanical characteristics of slips in discontinuous planes are taken into consideration, in the case which there exist parallel discontinuous planes as shown in Fig. 1. First, the mechanical characteristics of slips which occure along the discontinuous planes which exist only in y direction, are discussed. In this case, the increment of displacements must be satisfied
(Equation)
in eq. (8). Then,
(Equation)
Des diaclases et des fissures dans les massifs rocheux leur confèrent un comportement caractéristique, qui diffère de celui des corps élastiques. Pour connaître les caractéristiques des massifs rocheux, l’auteur a considéré, dans ce rapport les caractéristiques mécaniques de glissement sur des plans de discontinuité. De ces considerations, il a supposé deux états des roches, compact et incohérent, et le processus jusqu’ à la rupture: les massifs rocheux qui sont initialement à l’état incohérent passent à l’état cohérent, par suite d’une compaction par la charge, puis de nouveau à l’état déchargé et ainsi de suite, de suite, jusqù’ à la rupture. Une nouvelle méthode d’analyse est proposée sur base de ces suppositions et les résultats analysés des essais de cisaillement sont présentés avec les données de ces essais.
Viele Klüfte und Spalte bestehen in der Felsmasse, weshalb sich diese in verschiedener Weise zu den elastischen Körpern verhält.
Um diese Charakteristiken der Felsmasse klar zu ersehen, werden die mechanischen Charakteristiken der Verschiebungen in den Diskontinuitätsflächen behandelt, und aus diesen Erwägungen werden zwei Zustände der Felsmasse ausgeschieden: der aufgelockerte und der kompakte Zustand. Es wird vorausgesetzt, daß sich die Felsmasse vorerst in einem aufgelockerten Zustand befand und dann zum kompakten Zustand, worauf wieder zu einem andern aufgelockerten Zustand übergeht, bis sie endgültig der Zerstörung anheimfällt.
Aufgrund dieser Voraussetzung wird eine neue analytische Methode vorgezchlagen und auf Scherversuche angewandt. Das Ergebnis hiervon und dessen Vergleich mit den aktuell gewonnenen Daten werden aufgeführt.
