中礦巖石力學(xué)-第二章-在線瀏覽
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【正文】 石在達(dá)到破壞時(shí)承受的最大軸向荷載 P除以試件的橫截面積 A。 試件兩端不平度 ； 試件標(biāo)準(zhǔn)： 試驗(yàn)裝置： 2022/6/4 16 2022/6/4 17 （ 1）單斜面剪切破壞：最常見(jiàn)的破壞方式 （ 2）圓錐形破壞 原因：壓板兩端存在摩擦力，箍作用（又稱端部效應(yīng)）， 在工程中也會(huì)出現(xiàn)。 （跟巖性有關(guān)，深部巖體力學(xué)） 2022/6/4 19 （ 1）試件 形狀：圓形試件不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，好加工 尺寸：寬度 大于礦物顆粒的 10倍（ Ф50的依據(jù)）， 長(zhǎng)度 不宜太長(zhǎng)或太短 ， 高徑比 h/d≥(2 － )較合理 (受力均勻 ） （ 2）承壓板 端部摩擦力 試驗(yàn)機(jī) 剛度 （ 3）加載速率 加載速率越大，表現(xiàn)強(qiáng)度越高 (見(jiàn)圖 2－ 5)(機(jī)理研究熱點(diǎn)） 我國(guó)規(guī)定加載速度為 － 實(shí)驗(yàn)方法上的因素： 2022/6/4 20 返回 2022/6/4 21 二 巖石的三軸抗壓強(qiáng)度 指在三向壓縮荷載作用下巖石所能承受的最大壓應(yīng)力。 2022/6/4 27 （ 3）孔隙水壓力對(duì)巖石三向壓縮強(qiáng)度的影響 孔隙水壓力使有效應(yīng)力（圍壓 ） 減小 強(qiáng)度降低 無(wú)水有水返回 2022/6/4 28 三 巖石的抗剪強(qiáng)度 1. 定義 在剪切荷載作用下達(dá)到破壞前所能承受的最大剪應(yīng)力 2. 常用試驗(yàn)方法 直接剪切試驗(yàn) 角模壓剪試驗(yàn) 29 2022/6/4 ? 直接剪切試驗(yàn) AP??AT??A— 試樣的剪切面面積。 直接拉伸法 間接拉伸法 2. 拉伸試驗(yàn)方法 拉伸試驗(yàn)方法 巴西劈裂法 點(diǎn) 荷 載 法 計(jì)算公式不同 （不易成功） 2022/6/4 33 直接拉伸試驗(yàn)方法 應(yīng)力集中 兩端破壞（強(qiáng)度 ) 夾持力，聯(lián)結(jié)力不足 從中拔出 應(yīng)力集中 兩者變形 ？ 高強(qiáng)度水泥 高強(qiáng)度樹(shù)脂 兩者膠結(jié)力 變形是否協(xié)調(diào) APR t /?2022/6/4 34 巴西劈裂法 （ 對(duì)稱徑向壓裂法） 由巴西人 Hondros提出 實(shí)驗(yàn)思想：徑向壓縮導(dǎo)致劈裂 , 注意： 接觸并非單線接觸，有一定接觸面積（弧高 ≤ 1/20D） 試件：實(shí)心圓柱 Φ 50mm。 試件： 任何形狀（優(yōu)點(diǎn)），尺寸大致 50mm， 不做任何加工 。 2/ yPI ?IR t ?計(jì)算 ： I —— 點(diǎn)荷載強(qiáng)度指標(biāo) P —— 試件破壞時(shí)的極限荷載 y —— 加載點(diǎn)試件的厚度 統(tǒng)計(jì)公式 ： ??? 15 1 i it IR要求 :由于離散性大，每組 15個(gè)，取均值 建議：用 Ф50mm的鉆孔巖芯為試件。 屈服極限 ： ?? E?η ：粘性系數(shù) dtd???? ? ??? .2022/6/4 37 2. 基本力學(xué)模型 ： 彈性模型 理想塑性 粘性模型 η — 粘性系數(shù)（ poise； poise= 1posie= 2）彈性變形階段（ AB） 3）彈塑性 （ 非線性 ） 變形階段（ BC） 特點(diǎn)： ① σ1－ ε1 曲線 ； ② 有塑性變形產(chǎn)生，變形不可恢復(fù)； ③ 應(yīng)變速率 不斷增大。 1??脆性 ： 應(yīng)力超出屈服應(yīng)力后，并不呈現(xiàn)出明顯的塑性變形而破壞，即為脆性破壞 。 注意：半程壓縮曲線 2022/6/4 42 1. 直線或近似直線（彈性體） 2. 曲線向下彎曲（彈塑性體） 3. 初向上彎曲后直線（塑 彈性體） 4. 曲線似 S型（塑 彈 塑性體） 5. 初小段直線后進(jìn)入非彈性的曲線部分（彈 粘性體） 應(yīng)變曲線可分成五類(lèi) : 2022/6/4 43 彈性模量國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì) （ ISRM） 建議三種方法 切線模量 ( ) 割線模量 ( ) 變形模量 ( ) cddEt????21????????csE????21????????peE ?? ???02022/6/4 44 巖石加、卸載特性 2022/6/4 45 循環(huán)加卸載曲線 特點(diǎn)： ①多次反復(fù)加、卸載，變形曲線與單調(diào)加載曲線上升總趨勢(shì)保持一致（巖石的 “ 變形記憶功能 ” ）。 ②當(dāng)循環(huán)應(yīng)力峰值低于某一臨界應(yīng)力時(shí)，多次循環(huán)不會(huì)導(dǎo)致試件破壞； ③當(dāng)超過(guò)臨界應(yīng)力時(shí)，會(huì)發(fā)生疲勞破壞。 AA′ O2O1面積 —— 峰值點(diǎn)后 ， 巖塊產(chǎn)生微小位移所需的能 。 ACO2O1面積 —— 峰值點(diǎn)后 ， 剛體機(jī)釋放的能 （ 貯存的能 ） 。 崩裂不崩裂 rm KK ??48 2022/6/4 2） 應(yīng)力－應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線形態(tài) 分四個(gè)階段：前 3階段同普通試驗(yàn)機(jī)，第 4階段為應(yīng)變軟化階段 第 4階段特點(diǎn) ： ① CD段：破裂巖塊相互咬合成整體狀而承載，原生和新生裂隙相互交叉、聯(lián)合形成宏觀斷裂面，承載力隨應(yīng)變?cè)黾佣鴾p少（ 軟化現(xiàn)象） 。 D?全程壓縮曲線 2022/6/4 49 ③ C點(diǎn)后有殘余應(yīng)變 ， 反復(fù)加卸載時(shí) ， 隨變形增加 ， 塑性滯環(huán)的 斜率降低 。 2 體積不變階段 ： 巖石體積雖有變形，但應(yīng)
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