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】 ，則準則（ 16）不成立，此時 σ 3一定 為負值，若 ，將 及 代入（ 12） 式得 —— 強度準則。 此時 相當于裂紋長軸的方向與 σ3 垂直，最大切向拉應力發(fā)生在裂紋尖端處，裂紋沿長軸方向擴展。 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應力條件 : 03 31 ?? ?? 03 31 ?? ??強度準則 : 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，當? ?tbbbxymmmtg???????????????42s i n)(22s i n2s i n2313131??????????????? 2θ 時，當 03 31 ?? ??①? ? ?????t831312????? ??? ??? 31 3122c os ???????2c os1431 ???t所以： ???? 22c os 2s i n tgtg ?? ?? 2?時當 03 31 ??? ?②02sin ??02s i n4 )( 31 ???? ?? ???ttg 0??0??α=0 ③ 單軸壓縮時， 根據(jù)式（ 16）可得 ， 根據(jù)（ 14）式可得 ， 即按格氏理論得出： 巖石的抗壓強度是巖石的抗拉強 度的 8倍，而且與軸向壓力 σ 1呈 30度角的裂紋，最易擴展。 03 ?? ?? t81 ??212cos ?? 30???Grriffith強度準則評價： 優(yōu)點： ① 巖石抗壓強度為抗拉強度的 8倍 ，反映了巖石的真實情況； ②證明了巖石在任何應力狀態(tài)下都是由于 拉伸引起破壞 ； ③ 指出微裂隙延展方向 最終與最大主應力方向一致。 不足： ① 僅適用于脆性巖石 ，對一般巖石莫爾強度準則適用性遠大于Griffith準則。 ②對 裂隙被壓閉合 ，抗剪強度增高解釋不夠。 ③ Griffith準則是 巖石微裂隙擴展的條件 ，并非宏觀破壞。 二 八面體應力理論 八面體理論是用八面體剪應力表示，屬剪應力強度理論。 1. 八面體 —— 在空間坐標系中，找到一個斜面，該斜面法線與三坐標軸成等角，構成的單元體即八面體。 2. 理論認為 ：當八面體面上的剪應力值達到極限狀態(tài) (臨界值 )時巖石就屈服（或破壞） . n X Y Z 3. 強度條件 由于對這一臨界值，不同的學者有不同的假說，從而得出不同的強度條件。 米賽斯強度判據(jù)： 當八面體面上剪應力值等于材料單向受力至屈服時八面體上極限剪應力值時，材料屈服。 八面體面上的剪應力： 巖石單向受力至屈服時，八面上的極限剪應力為： 這時 y???? ??? 132 ,0y?? 328 ?則： y??????? 32)()()(31 213232221 ??????2213232221 2)()()( y??????? ??????八面體強度判據(jù)的優(yōu)點是考慮了中間主應力的作用。
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