第二节岩石的强度特性.ppt
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1、第二节 岩石的强度特性,工程师对材料提出两个问题 1 最大承载力许用应力 ? 2 最大允许变形许用应变 ? 本节讨论 问题 强度:材料受力时抵抗破坏的能力。,强度,单向抗压强度 单向抗拉强度 剪切强度 三轴压缩,真三轴 假三轴,一 岩石的单轴抗压强度,1.定义:指岩石试件在无侧限的条件下,受轴向压力作用破坏时单位面积上承受的荷载。,式中:P无侧限的条件下的轴向破坏荷载 A试件界面积,2.试件方法:,圆柱形试件:4.85.2cm ,高H=(22.5) 长方体试件:边长L= 4.85.2cm , 高H=(22.5)L 试件两端不平度0.5mm;尺寸误差0.3mm; 两端面垂直于轴线0.25o,(1
2、)试件标准:,3.单向压缩试件的破坏形态,破坏形态有两类: (1)圆锥形破坏 原因:压板两端存在摩擦力,箍作用(又称端部效应), 在工程中也会出现。 (2)柱状劈裂破坏 张拉破坏(岩石的抗拉强度远小于抗压强度) 是岩石单向压缩破坏的真实反映(消除了端部效应) 消除试件端部约束的方法 润滑试件端部(如垫云母片;涂黄油在端部) 加长试件,破坏形态是表现破坏机理的重要特征; 其主要影响因素:应力状态 试验条件,4.影响单轴抗压强度的主要因素,(1)承压板端部的摩擦力及其刚度(加垫块的依据) (2)试件的形状和尺寸 形状:圆形试件不易产生应力集中,好加工 尺寸:大于矿物颗粒的10倍; 50的依据 高径
3、比:研究表明;h/d(23)较合理 (3)加载速度 加载速度越大,表现强度越高(见图25) 我国规定加载速度为0.5 1.0MPa/s (4)环境 含水量:含水量越大强度越低;岩石越软越明显,对泥岩、粘土等软弱岩体,干燥强度是饱和强度的23倍。见表22 温度度:180以下部明显:大于180,湿度越高强度越小。,二 岩石的抗拉强度,1. 定义:岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时的单位面积上所受的拉力。 由于试件不易加工,除研究直接的拉伸的夹具外,研究了大量的间接试验方法。 2. 直接拉伸法 抗拉强度,关键技术,试件和夹具之间的连接 加力P与试件同心,3. 间接方法,岩石是各向同性的线弹性
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