kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Impact of multiscale surface roughness on shear behavior of rock fractures
KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik, Resurser, energi och infrastruktur. KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik, Vatten- och miljöteknik.ORCID-id: 0000-0002-0958-7181
KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Byggvetenskap, Jord- och bergmekanik.ORCID-id: 0000-0002-4399-9534
KTH, Skolan för arkitektur och samhällsbyggnad (ABE), Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik, Resurser, energi och infrastruktur.ORCID-id: 0000-0002-5665-747x
2024 (Engelska)Ingår i: Tunnelling and Underground Space Technology, ISSN 0886-7798, E-ISSN 1878-4364, Vol. 153, artikel-id 105974Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

This study investigates the impact of multiscale surface roughness on shear behaviors of crystalline rock fractures. Employing wavelet decomposition, we analyze the multiscale features of 3D fracture surface roughness and characterize each roughness level using statistical parameters. Using a validated shear simulation model, we simulate the direct shear processes of mated fractures with a realistic fracture surface digitalized from the scanning of a granite sample under various normal stresses and decomposed surface roughness levels. The shear behaviors, including the peak and residual shear strengths, shear-induced normal displacement (shear dilation) and surface degradation of the decomposed fractures are analyzed. The results reveal a significant correlation between shear strengths and the multiple levels of surface roughness. For the first time, we demonstrate the crucial role of 3D multiscale surface roughness in determining fracture shear strengths and find that the surface unevenness notably affects the peak shear strength of unfilled and mated fractures, while the surface waviness controls the residual shear strength. The unevenness also can enhance the fracture dilation and surface degradation within a relatively short shear distance (∼1 mm). The findings offer valuable insights for a better understanding and estimation of the shear behaviors of unfilled and mated crystalline rock fractures in engineering practice.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier BV , 2024. Vol. 153, artikel-id 105974
Nyckelord [en]
Multiscale surface roughness, Normal stress, Rock fracture, Shear displacement, Shear strength, Wavelet analysis
Nationell ämneskategori
Materialteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351732DOI: 10.1016/j.tust.2024.105974ISI: 001283019900001Scopus ID: 2-s2.0-85199564111OAI: oai:DiVA.org:kth-351732DiVA, id: diva2:1888699
Anmärkning

QC 20240815

Tillgänglig från: 2024-08-13 Skapad: 2024-08-13 Senast uppdaterad: 2024-08-15Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Zou, LiangchaoIvars, Diego MasCvetkovic, Vladimir

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Zou, LiangchaoIvars, Diego MasCvetkovic, Vladimir
Av organisationen
Resurser, energi och infrastrukturVatten- och miljöteknikJord- och bergmekanik
I samma tidskrift
Tunnelling and Underground Space Technology
Materialteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 114 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf