《巖塊的強度性質(zhì)》PPT課件

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1、第三節(jié)巖塊的強度性質(zhì)巖塊的強度是指巖塊抵抗外力破壞的能力。根據(jù)受力狀態(tài)不同，巖塊的強度可分為單軸抗壓強度、單軸抗拉強度、剪切強度、三軸壓縮強度等。一、單軸抗壓強度σc1、定義在單向壓縮條件下，巖塊能承受的最大壓應(yīng)力，簡稱抗壓強度（MPa）。2、研究意義（1）衡量巖塊基本力學性質(zhì)的重要指標。（2）巖體工程分類、建立巖體破壞判據(jù)的重要指標。（3）用來估算其他強度參數(shù)。σt=3~30%σc3、測定方法抗壓強度試驗Pc——破壞荷載；A——式樣橫截面積。巖樣：直徑d=5—7cm（試樣的直徑與巖樣中最大顆粒直徑的比值大于10即

2、可）高h=(2—3)d或立方體：5×5×10cm3破壞類型：a.對頂錐破壞b.劈裂破壞——試樣在軸向應(yīng)力作用下，由泊松效應(yīng)引起的一種拉斷效應(yīng)。c.剪切破壞——也比較常見，特別是有試樣中存在有與σ1斜交的微結(jié)構(gòu)面的情況下，經(jīng)常都是沿軟弱面發(fā)生剪切破壞。當巖塊內(nèi)存在有與σ1成一定角度的微弱結(jié)構(gòu)面時。d.塑性流動——主要是塑性材料的破壞形式，如低碳鋼，在巖體很少見，只存在當含水量較大，軟弱時才呈現(xiàn)這種破壞。4、常見巖石的抗壓強度巖石名稱抗壓強度（MPa）巖石名稱抗壓強度（MPa）巖石名稱抗壓強度（MPa）輝長巖180~3

3、00輝綠巖200~350頁巖10~100花崗巖100~250玄武巖150~300砂巖20~200流紋巖180~300石英巖150~350礫巖10~150閃長巖100~250大理巖100~250板巖60~200安山巖100~250片麻巖50~200千枚巖、片巖10~100白云巖80~250灰?guī)r20~200二、單軸抗拉強度σt1、定義單向拉伸條件下，巖塊能承受的最大拉應(yīng)力，簡稱抗拉強度。2、研究意義（1）衡量巖體力學性質(zhì)的重要指標（2）用來建立巖石強度判據(jù)，確定強度包絡(luò)線（3）選擇建筑石材不可缺少的參數(shù)3、測定方法（1

4、）直接拉伸法利用特制的夾具和粘合劑（如，環(huán)氧樹脂）將試件夾在試驗機上拉伸，直至破壞。Pt——破壞荷載（KN）；A—垂直于加荷方向巖樣的平均橫截面積（m2）（2）間接法a.劈裂法試樣規(guī)格：園柱體D=5cml=（0.5—1）D若邊長為a的立方體:b.點荷載法：（賴奇米尤休1962年提出）是采用圓盤形的試樣，把試樣平放在試驗機上，并通過一對相向的球形裝置，于園盤的中軸處施加點荷載。試樣尺寸：D=5cm；t=2—3cm抗拉強度可按：——賴奇米尤休公式Pt園盤直徑常見巖石的抗拉強度巖石名稱抗拉強度（MPa）巖石名稱抗拉強度（

5、MPa）巖石名稱抗拉強度（MPa）輝長巖15~36花崗巖7~25頁巖2~10輝綠巖15~35流紋巖15~30砂巖4~25玄武巖10~30閃長巖10~25礫巖2~15石英巖10~30安山巖10~20灰?guī)r5~20大理巖7~20片麻巖5~20千枚巖、片巖1~10白云巖15~25板巖7~155、抗拉強度與抗壓強度的比較巖石中包含有大量的微裂隙和孔隙，巖塊抗拉強度受其影響很大，直接削弱了巖塊的抗拉強度。相對而言，空隙對巖塊抗壓強度的影響就小得多，因此，巖塊的抗拉強度一般遠小于其抗壓強度。通常把抗壓強度與抗拉強度的比值稱為脆性

6、度，用以表征巖石的脆性程度。巖塊的幾種強度與抗壓強度比值巖石名稱與抗壓強度的比值抗拉強度抗剪強度抗彎強度煤0.009~0.060.25~0.5頁巖0.06~0.3250.25~0.480.22~0.51砂質(zhì)頁巖0.09~0.180.33~0.5450.1~0.24砂巖0.02~0.170.06~0.440.06~0.19石灰?guī)r0.01~0.0670.08~0.100.15大理巖0.08~0.2260.272花崗巖0.02~0.080.080.09石英巖0.06~0.110.176三、剪切強度1、定義在剪切荷載作用下

7、，巖塊抵抗剪切破壞的最大剪應(yīng)力，稱為剪切強度。工程上需要測定的抗剪強度大致分為以下三種：a.巖石實體的抗剪強度b.巖體軟弱面的抗剪強度c.巖石膠結(jié)面的抗剪強度抗剪斷試驗抗切試驗抗剪(摩擦)試驗2、抗剪強度類型（1）抗剪斷強度：指試件在一定的法向應(yīng)力作用下，沿預定剪切面剪斷時的最大剪應(yīng)力。（圖（a））（2）抗切強度：指試件上的法向應(yīng)力為零時，沿預定剪切面剪斷時的最大剪應(yīng)力。（圖（c））（3）摩擦（抗剪）強度：指試件在一定的法向應(yīng)力作用下，沿已有破裂面（層面、節(jié)理等）再次剪切破壞時的最大剪應(yīng)力（圖（b））。3、研究意義

8、反映巖塊的力學性質(zhì)的重要指標。用來估算巖體力學參數(shù)及建立強度判據(jù)。4、抗剪強度的測試方法抗剪強度的測定目前分為：（1）直剪試驗據(jù)其受荷情況及試件特征，巖石的抗剪強度又分為三種情況。(如前述)（2）變角板剪切試驗σ—剪斷面上的正應(yīng)力；P—壓力機所加荷載；A—剪切面的面積；α—放置試件的傾角,不能過大或過??；f—摩擦系數(shù)。四、三軸壓縮強度1、定義試件在三向壓應(yīng)力