采用类岩石制备了不共面非贯通节理岩体试样,采用RMT-301岩石与混凝土力学实验系统进行模型试验,采用数值软件模拟不共面非贯通节理岩体剪切行为。对共面非贯通节理岩体的变形、强度、破坏机制以及裂纹扩展贯通形式进行了研究。主要研究成果如下:(1)基于岩石性质和相似材料选取原则,以海螺牌复合型硅酸盐水泥325R作为胶结材料,以筛分后级配连续的七眼砂作为颗粒骨料,按照质量配合比砂子:水泥:水=3:2:1制作类岩石材料。(2)进行了56种工况的不共面非贯通节理岩体直剪试验。研究不同法向应力下,含不同倾角、数量的不共面非贯通节理岩体的强度和变形规律。研究结果表明:剪应力应变曲线大致分为四个阶段:线弹性阶段、裂纹起裂阶段、岩桥贯通阶段、残余摩擦阶段;逆向剪切强度大于顺向剪切强度;节理数量对抗剪强度存在较大影响,节理数量越少,抗剪强度越大;非贯通节理岩体的峰值抗剪强度随节理倾角呈三角函数变化。(3)节理倾角对不共面非贯通节理岩体的破坏模式有重要影响。当节理倾角较小时,破坏贯通路径表现为节理上部尖端开裂,向相邻节理下部尖端搭接,最终导致岩桥贯通破坏;当节理倾角较大时,破坏贯通路径表现为节理上部尖端开裂,向相邻节理中部、上部搭接,或由尖端开裂,向试样的上、下部发生张拉破坏。特别地,当节理倾角为0°时,破坏方式为沿剪切面发生剪切破坏。(4)不共面非贯通节理岩体贯通破坏是先由节理尖端产生张拉裂纹,随剪应力增大,张拉破坏被抑制,剪切破坏逐渐产生,岩桥最终由剪切破坏贯通。不共面非贯通节理岩体的抗剪强度与岩桥长度有关,岩桥长度越长,抗剪强度越大。(5)对不共面非贯通节理岩体直剪试验进行数值模拟。先设计32组正交压缩数值模拟试验与室内常规三轴压缩试验进行对比分析,确定平行黏结模型细观参数的宏观力学。然后,将所得细观参数用于不同工况的直剪数值模拟,其模拟结果与室内试验结果吻合较好。从细观角度(监控测量圆、组构分析)分析颗粒体系间法向、切向接触力作用方向,研究了力链的传递规律,从细观上分析了剪切力学行为的机理。