继三峡工程之后，中国在水力资源丰富的西南地区陆续修建了一大批水电站，为持续提供清洁能源和“双碳”目标奠定了坚实基础。然而，水电站运行期间，为满足防洪、发电等需求，库水位会在每年汛期和枯水期之间周期性升降，从而在水库两岸一定高程范围内形成消落带。消落带内的岩土体会随库水位升降经受“浸泡-风干”循环作用的侵蚀，尤其是岩土体内的节理裂隙长期在干湿循环作用下会不断发育，滋生新的节理裂隙，从而导致岸坡消落带岩土体的物理力学参数劣化，影响岸坡局部乃至整体的稳定[1]。
近年来，随着大型水库蓄水导致的岸坡失稳案例频发[2]，水-岩作用下消落带岩土体劣化问题的关注度持续升高，相关学者针对消落带开展了大量干湿循环水-岩作用的研究。刘新荣等[3]通过试验发现消落带砂岩随着干湿循环作用的累积，其抗剪强度呈现非线性减小的趋势；随后，傅晏等[4]、姚华彦等[5]、姜永东等[6]、崔凯等[7]、杨和平等[8]对多种岩石进行了干湿循环以及长期饱水作用下的物理力学特性测试，得到一致结论，发现岩石的物理力学性能会随不同水环境的变化以及时间累积会产生永久性损伤。
对于岩质岸坡消落带来说，岩体中节理裂隙的剪切力学特性直接关系到岩质岸坡的稳定，在现有水-岩作用研究成果的基础上，节理岩体在水-岩作用下的劣化问题也逐渐得到关注。申林方等[9]通过开展单裂隙花岗岩在恒定三轴应力及化学溶液渗透压作用下的试验，发现水岩化学反应及水力通道贯通两种因素的相互竞争的结果；邓华锋等[10-11]通过试验发现在水-岩作用下，单节理及断续节理的剪切力学特性均呈不同程度的劣化趋势；刘新荣等[12]研究了化学和干湿循环共同作用下I/II复合型断裂韧性的劣化规律，随着干湿循环次数N的增加，砂岩断裂韧性逐渐劣化，且劣化速度逐渐减缓。
而在西南地区，典型的如乌东德、白鹤滩属于干热河谷气候带（图 1），区域内光热资源丰富，地表温度高达70℃~75℃，在汛期库水位频繁变化过程中，消落带岩土体的干湿循环作用会因温度高、湿度低发生的更加迅速，频繁的经历这种“热湿循环”作用的侵蚀，会加剧消落带岩体的劣化[13]，且由于区域地震、水库地震以及库水升降影响，会造成岩土体内节理裂隙的重复剪切作用[14-16]，而现有研究中较少考虑温度以及重复剪切在节理岩体干湿循环过程中的持续性影响。
基于此，本文着重考虑干热河谷消落带岩体的实际赋存环境，利用自制的试验装置开展热湿循环的水-岩作用试验，分析热湿循环作用下节理岩体重复剪切力学特性劣化效应及机制，建立热湿循环作用下节理岩体重复剪切的本构模型并进行验证。
本文开展了热湿循环作用下节理砂岩重复剪切试验，分析了节理砂岩在周期性热湿循环作用及阶段性重复剪切后的剪切力学特性劣化规律及劣化机理，主要得到以下3点结论。 （1）在热湿循环和重复剪切作用下，节理面的抗剪强度、剪切刚度等力学参数总体呈“快-缓-稳”的劣化趋势，即在前3个周期内劣化较快，在3~8个周期内劣化速度减缓，并在8个周期后趋于稳定。
（2）随着循环作用周期的增加，试样的纵波波速和孔隙度均呈“快-缓-稳”的劣化趋势，且同等条件下，热湿循环对岩石的劣化效应大于干湿循环。这是由于岩石内部的矿物颗粒及其之间的胶结物质在较高温度作用下更易膨胀，使得原有颗粒间的连接变得脆弱，矿物颗粒及胶结物质在水的冲刷、扩散及运输作用下也更易离开岩石内部。
（3）根据剪切应力-剪切位移曲线的特征，分段对Goodman模型和Clough-Duncan双曲线模型进行修正，建立了热湿循环和重复剪切作用下节理砂岩的剪切本构模型，该模型可以较好的反映热湿循环和重复剪切作用下节理砂岩的剪切应力和剪切位移之间的关系。
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