巖石的破壞判據(jù)ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 15:35本頁面
【正文】 ，則準(zhǔn)則（ 16）不成立，此時(shí) σ 3一定 為負(fù)值，若 ，將 及 代入（ 12） 式得 —— 強(qiáng)度準(zhǔn)則。 此時(shí) 相當(dāng)于裂紋長軸的方向與 σ3 垂直，最大切向拉應(yīng)力發(fā)生在裂紋尖端處，裂紋沿長軸方向擴(kuò)展。 12cos ?? ? ? 12 31 31 ??? ?? ??03 31 ?? ??03 31 ?? ??03?? 0?? ?? tb m 2???? t?300 ?? ?? 、σ 1 σ 3 θ 2θ σ 1 σ 3 σ b ? ? ?????t831312???? ?? t?3應(yīng)力條件 : 03 31 ?? ?? 03 31 ?? ??強(qiáng)度準(zhǔn)則 : 破裂初始方向及發(fā)展趨勢 : σ 1 σ 3 θ=ψ=0 θ 2θ σ 1 σ 3 σ b ψ= 開始破裂方向 裂紋發(fā)展趨勢 證明： 在最大切向應(yīng)力的作用下，裂紋邊界上若發(fā)生新的裂紋，則此新發(fā)生裂紋的方向必然是橢圓裂隙邊界處切線的法線方向。 dydxdxdytg ????1?A 由橢圓參數(shù)方程： ??s inc osbyax???????dbdydadx???????c oss inmtgabtgdbdatg ??????? ?????????c o ss i n由于 α很小， ?? ?tg則 mtg?? ????? ?? bxyxyb ?????又 代入上式得： )(1 22 xyyyb m ???? ???tbxytym ?????20,???有：時(shí)，當(dāng)? ?tbbbxymmmtg???????????????42s i n)(22s i n2s i n2313131??????????????? 2θ 時(shí)，當(dāng) 03 31 ?? ??①? ? ?????t831312????? ??? ??? 31 3122c os ???????2c os1431 ???t所以： ???? 22c os 2s i n tgtg ?? ?? 2?時(shí)當(dāng) 03 31 ??? ?②02sin ??02s i n4 )( 31 ???? ?? ???ttg 0??0??α=0 ③ 單軸壓縮時(shí)， 根據(jù)式（ 16）可得 ， 根據(jù)（ 14）式可得 ， 即按格氏理論得出： 巖石的抗壓強(qiáng)度是巖石的抗拉強(qiáng) 度的 8倍，而且與軸向壓力 σ 1呈 30度角的裂紋，最易擴(kuò)展。 03 ?? ?? t81 ??212cos ?? 30???Grriffith強(qiáng)度準(zhǔn)則評價(jià)： 優(yōu)點(diǎn)： ① 巖石抗壓強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的 8倍 ，反映了巖石的真實(shí)情況； ②證明了巖石在任何應(yīng)力狀態(tài)下都是由于 拉伸引起破壞 ； ③ 指出微裂隙延展方向 最終與最大主應(yīng)力方向一致。 不足： ① 僅適用于脆性巖石 ，對一般巖石莫爾強(qiáng)度準(zhǔn)則適用性遠(yuǎn)大于Griffith準(zhǔn)則。 ②對 裂隙被壓閉合 ，抗剪強(qiáng)度增高解釋不夠。 ③ Griffith準(zhǔn)則是 巖石微裂隙擴(kuò)展的條件 ，并非宏觀破壞。 二 八面體應(yīng)力理論 八面體理論是用八面體剪應(yīng)力表示，屬剪應(yīng)力強(qiáng)度理論。 1. 八面體 —— 在空間坐標(biāo)系中，找到一個(gè)斜面，該斜面法線與三坐標(biāo)軸成等角，構(gòu)成的單元體即八面體。 2. 理論認(rèn)為 ：當(dāng)八面體面上的剪應(yīng)力值達(dá)到極限狀態(tài) (臨界值 )時(shí)巖石就屈服（或破壞） . n X Y Z 3. 強(qiáng)度條件 由于對這一臨界值，不同的學(xué)者有不同的假說，從而得出不同的強(qiáng)度條件。 米賽斯強(qiáng)度判據(jù)： 當(dāng)八面體面上剪應(yīng)力值等于材料單向受力至屈服時(shí)八面體上極限剪應(yīng)力值時(shí)，材料屈服。 八面體面上的剪應(yīng)力： 巖石單向受力至屈服時(shí)，八面上的極限剪應(yīng)力為： 這時(shí) y???? ??? 132 ,0y?? 328 ?則： y??????? 32)()()(31 213232221 ??????2213232221 2)()()( y??????? ??????八面體強(qiáng)度判據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是考慮了中間主應(yīng)力的作用。
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