高徑比對(duì)板巖單軸抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究-免費(fèi)閱讀
【正文】 （4）繪制了三種不同風(fēng)化程度板巖強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)隨高徑比增大而增大的關(guān)系曲線(xiàn)。當(dāng)h/，%；，%；，%。在工程實(shí)踐中，由于受各種客觀條件的限制，制作的試件無(wú)法滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸要求（直徑50mm高度為100mm，即高徑比為2:1的圓柱體）?？梢?jiàn)，高徑比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響程度隨巖石強(qiáng)度的減小而減小，如圖2中強(qiáng)風(fēng)化板巖強(qiáng)度隨高徑比的增大僅有十分微略的減小，特別是當(dāng)h/，強(qiáng)度隨h/d的減小更是微乎其微，而微風(fēng)化板巖強(qiáng)度隨h/d的增大而顯著減小，特別是當(dāng)h/，這種減小梯度更為顯著。為了更好地探討高徑比對(duì)巖石強(qiáng)度的影響規(guī)律，首先計(jì)算出表2中同一h/d下三個(gè)平行試件的強(qiáng)度平均值，詳見(jiàn)表3。1 試驗(yàn)方案為了研究試件高徑比對(duì)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度（以下簡(jiǎn)稱(chēng)強(qiáng)度）的尺寸效應(yīng)，課題組選取岳陽(yáng)地區(qū)常見(jiàn)的微風(fēng)化、中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化板巖為研究對(duì)象，分別進(jìn)行了高徑比不同的3組（即A組微風(fēng)化、B組中風(fēng)化、C組強(qiáng)度風(fēng)化）板巖強(qiáng)度試驗(yàn)。尤明慶[8]等對(duì)大理巖單軸抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了試件高徑比的尺寸效應(yīng)研究，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度隨高徑比的增大而非線(xiàn)性減小。依據(jù)板巖標(biāo)準(zhǔn)試件與非標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度比值，提出了巖石強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)的概念，繪制了不同風(fēng)化程度板巖強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)隨高徑比增大而非線(xiàn)性增大的關(guān)系曲線(xiàn)，給出了3種不同風(fēng)化程度板巖強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式。尺寸效應(yīng)因巖石類(lèi)型、巖石風(fēng)化程度、試驗(yàn)條件、地質(zhì)環(huán)境及區(qū)域特征等因素的不同而不同。筆者長(zhǎng)期在岳陽(yáng)當(dāng)?shù)貜氖聨r土試驗(yàn)及檢測(cè)工作，在制作板巖單軸抗壓強(qiáng)度試件時(shí)，常因所取巖塊厚度不夠大或巖芯過(guò)短、取樣量少或軟弱、完整性差等因素，使制作的試件不能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)試件高徑比的要求。運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，按方案要求進(jìn)行了試件的制備與飽和，典型試件詳見(jiàn)下圖1。圖2 板巖單軸抗壓強(qiáng)度隨高徑比的變化曲線(xiàn)由圖2可知：（1）3類(lèi)不同風(fēng)化程度板巖強(qiáng)度均隨高徑比的增大而非線(xiàn)性減小，但不同風(fēng)化程度下各自的遞減速率明顯不同。微風(fēng)化板巖： , （1） 中風(fēng)化板巖： , （2） 強(qiáng)風(fēng)化板巖： , （3）上述試驗(yàn)成果表明，板巖強(qiáng)度隨高徑比的增大而減小，即巖石強(qiáng)度具有尺寸效應(yīng)。按（4）式計(jì)算出表3中三種不同風(fēng)化程度板巖各高徑比對(duì)應(yīng)的值，詳見(jiàn)下表4表4 不同風(fēng)化程度不同高徑比板巖單軸抗壓強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)序號(hào)高徑比h/d尺寸效應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)序號(hào)高徑比h/d尺寸效應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)序號(hào)高徑比h/d尺寸效應(yīng)系數(shù)A1B1C1A2B2C2A3B3C3A4B4C4A5B5C5A6B6C6A7B7C7A8B8C8A9B9C9由表4可知，同一風(fēng)化程度的板巖試件，尺寸效應(yīng)系數(shù)隨試件高徑比的增大而增大；同一高徑比不同風(fēng)化程度板巖試件，尺寸效應(yīng)系隨風(fēng)化程度的增強(qiáng)而減小，即巖石強(qiáng)度越大，尺寸效應(yīng)越顯著。3 結(jié)論 針對(duì)岳陽(yáng)地區(qū)三種不同風(fēng)化程度板巖進(jìn)行大量的飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究試件高徑比對(duì)強(qiáng)度的影響規(guī)律，并給出了尺寸效應(yīng)系數(shù)的定義及經(jīng)驗(yàn)公式，具體結(jié)論如下：（1）保持圓柱體試件直徑不變情況下，同一風(fēng)化程度板巖強(qiáng)度隨高徑比的增大而非線(xiàn)性遞減，并給出了二者的關(guān)系曲線(xiàn)，經(jīng)擬合發(fā)現(xiàn)二者間呈冪函數(shù)遞減。（5）本文提出的尺寸效應(yīng)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式僅考慮了高徑比的影響，而且是在有限的試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上擬合而成，其可靠度還有待于通過(guò)更多的對(duì)比試驗(yàn)和更多的數(shù)據(jù)積累，尺寸效應(yīng)系數(shù)計(jì)算公式還有待進(jìn)一步完善。微風(fēng)化板巖： , （6） 中風(fēng)化板巖： , （7） 強(qiáng)風(fēng)化板巖： , （8）以上三式采用自然對(duì)數(shù)函數(shù)擬合，、擬合效果良好。 （5）按（5）式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度的關(guān)鍵是尺寸效應(yīng)系數(shù)的確定。、擬合效果良好。可見(jiàn)，高徑比對(duì)巖石強(qiáng)度的影響程度與巖石風(fēng)
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