高徑比對板巖單軸抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)試驗(yàn)研究(參考版)
2024-08-16 18:12本頁面
【正文】 （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更多的對比試驗(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。通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的擬合，分別給出了微風(fēng)化、中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化板巖強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)關(guān)于高徑比的自然對數(shù)函數(shù)經(jīng)驗(yàn)式。（3）基本我國對巖石單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸的規(guī)定，本文將高徑比引起的巖石強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)定義為標(biāo)準(zhǔn)試件與非標(biāo)準(zhǔn)試件單軸抗壓強(qiáng)度之比。3 結(jié)論 針對岳陽地區(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性遞減，并給出了二者的關(guān)系曲線，經(jīng)擬合發(fā)現(xiàn)二者間呈冪函數(shù)遞減。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數(shù)函數(shù)擬合，、擬合效果良好。（2）同一高徑比下，當(dāng)h/，隨巖石風(fēng)化程度的增強(qiáng)（強(qiáng)度的減小）而增大；當(dāng)h/， 隨巖石風(fēng)化程度的增強(qiáng)（強(qiáng)度的減?。┒鴾p小。圖3 板巖單軸抗壓強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)隨高徑比的變化曲線由圖3可知，（1）三種不同風(fēng)化程度板巖，尺寸效應(yīng)系數(shù)均隨高徑比h/d的增大而非線性增大，但其增量卻各有不同，風(fēng)化程度越大（強(qiáng)度越?。?，該遞增率越小。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應(yīng)的值，詳見下表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)序號高徑比h/d尺寸效應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)序號高徑比h/d尺寸效應(yīng)系數(shù)試驗(yàn)序號高徑比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。 （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。為了便于非標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度值的修正，課題組提出了強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)的概念，并把強(qiáng)度尺寸效應(yīng)系數(shù)定義為標(biāo)準(zhǔn)試件的單軸抗壓強(qiáng)度與非標(biāo)準(zhǔn)試件單軸抗壓強(qiáng)度之比，如（4）式所示。其二，由于兩受壓端面摩擦效應(yīng)的作用，試件高徑比由小逐漸變大的過程中，試件受力狀態(tài)由三維受壓逐漸過渡到單軸受壓狀態(tài)，從而使巖石強(qiáng)度降低。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)。、擬合效果良好。（2）板巖強(qiáng)度隨h/d的增大而減小的梯度與h/d的大小有關(guān)，強(qiáng)度隨高徑比的增大而明顯減小，這種減小梯度有所減緩；，遞減速率逐漸趨于平緩。微風(fēng)化板巖強(qiáng)度受高徑比的影響最大，中風(fēng)化次之，強(qiáng)風(fēng)化最小。圖2 板巖單軸抗壓強(qiáng)度隨高徑比的變化曲線由圖2可知：（1）3類不同風(fēng)化程度板巖強(qiáng)度均隨高徑比的增大而非線性減小，但不同風(fēng)化程度下各自的遞減速率明顯不同?？梢?，高徑比對巖石強(qiáng)度的影響程度與巖石風(fēng)化程度（強(qiáng)度大?。┯嘘P(guān)：強(qiáng)度越大，試件高徑比對強(qiáng)度的影響越大；強(qiáng)度越小，試件高徑比對強(qiáng)度的影響越小。表3 不同風(fēng)化程度不同高徑比板巖單軸抗壓強(qiáng)度平均值試驗(yàn)序號高徑比h/d平均強(qiáng)度/ Mpa試驗(yàn)序號高徑比h/d平均強(qiáng)度/ Mpa試驗(yàn)序號高徑比h/d平均強(qiáng)度/ MpaA1B1
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