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《基于應(yīng)變的脆性巖石破壞強(qiáng)度研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第23卷第7期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)23(7):1087~10902004年4月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringApril,2004*基于應(yīng)變的脆性巖石破壞強(qiáng)度研究謝興華速寶玉詹美禮(河海大學(xué)水電學(xué)院南京210098)摘要在三軸壓縮條件下,巖石類材料的破壞具有延性破壞和脆性破壞2種類型。巖石發(fā)生破壞的機(jī)理是構(gòu)成巖石的礦物顆粒之間發(fā)生相對(duì)位移。一般而言,巖石在力的作用下發(fā)生拉或剪破壞,在破壞發(fā)展過程中,哪一種破壞類型取得優(yōu)勢(shì)地位,巖石最終便以那種形式破壞。最大拉應(yīng)變準(zhǔn)則能夠解決巖石拉破壞問題,但不能
2、解釋破裂角的存在。巖石為各向異性體,應(yīng)變主軸不同于加載軸,因此,不能用加載軸上的應(yīng)變來描述巖石的強(qiáng)度。考慮3個(gè)方向拉應(yīng)變的應(yīng)變強(qiáng)度準(zhǔn)則能夠描述巖石的強(qiáng)度,也能夠在一定程度上描述破裂角的變化。理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)了這一結(jié)論。并且隨中間主應(yīng)力的升高,應(yīng)變破壞準(zhǔn)則的變化與巖石抗壓強(qiáng)度、最大拉應(yīng)變準(zhǔn)則的變化具有相同的規(guī)律。關(guān)鍵詞巖石力學(xué),脆性巖石,破壞準(zhǔn)則,應(yīng)變,三維壓縮+分類號(hào)TU459.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000-6915(2004)07-1087-04STUDYOFFAILURECRITERIONFORBRITTLEROCKSBASEDONS
3、TRAINSXieXinghua,SuBaoyu,ZhanMeili(HohaiUniversity,Nanjing210098China)AbstractWhenrock-likematerialsaretestedundertriaxialcompression,twokindsoffailuremayhappen,thatis,ductileandbrittlefailures.Theessentialreasonforrockfailureistherelativedisplacementamongmineralparticlesmaki
4、nguprock.Generally,rockfailurecanbeeithertensileorshear,whichdependsonthepredominantmechanismwhenfailurehappen.Themaximaltensilestraincriterioncanpredictrockfailureintension,butisdifficulttoexplaintheeffectofcrackangle.Rocksaregenerallyanisotropic.Theprincipalstrainaxesareusu
5、allydifferentfromtheloadingaxes.Therefore,thestrainsinthedirectionsofloadingaxesmaynotbesuitabletodescriberockstrength.Thestrain-basedstrengthcriterionconsideringtensilestrainsinthreeaxescandescriberockstrength.Anditcandescribethecrackangleanditstransformation.Thetheoreticala
6、nalysesandlaboratorytestspresentedinthispapervalidatethisconclusion.Withtheincreasingoftheintermediateprincipalstress,thetransformationofthestrainfailurecriterionisofthesamepatternasthetransformationofthecompressivestrengthandthemaximumtensilestraincriterion.Keywordsrockmecha
7、nics,brittlerock,failurecriterion,strain,triaxialcompression巖石的破壞強(qiáng)度也隨之升高。文[5]研究了中間主應(yīng)1引言力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響認(rèn)為:(1)中間主應(yīng)力的影響小于圍壓對(duì)強(qiáng)度的影響。(2)當(dāng)σ一定時(shí),中間主3[1~4]巖石三軸壓縮試驗(yàn)證實(shí),隨圍壓的升高,應(yīng)力σ由σ增加到σ的過程中,巖石強(qiáng)度先增大,2312002年6月12日收到初稿,2002年7月13日收到修改稿。*國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(50239070)資助課題。作者謝興華簡介:男,1971年生,1995年畢業(yè)于山東礦業(yè)學(xué)院,現(xiàn)為在
8、讀博士研究生,主要從事巖土力學(xué)、工程巖體滲流及控制方面的研究工作。E-mail:iamxiexh@163.com。?1088?巖石力學(xué)與