2014年巖土工程師復(fù)習(xí)資料:巖石相關(guān)知識(6)

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    巖石單軸抗壓強(qiáng)度的影響因素
    1)承壓板給予單軸抗壓強(qiáng)度的影響
    除了上述試件端面與承壓板之間的摩擦力影響試件的破壞形態(tài)以外,還有承壓板的剛度也將影響試件端面的應(yīng)力分布狀態(tài)。由研究可知,當(dāng)承壓板剛度很大時(shí),其接觸面的應(yīng)力分布很不均勻,呈山字形。
    在剛性承壓板之間壓縮時(shí)巖石端面的應(yīng)力分布
    因此,有人建議試驗(yàn)機(jī)的承壓板(或者墊塊)盡可能采用與巖石剛度相接近的材料,避免由于剛度的不同而引起變形不協(xié)調(diào)造成應(yīng)力分布不均勻的現(xiàn)象,減少對強(qiáng)度的影響。
    2)試件尺寸及形狀對單向軸抗壓強(qiáng)度的影響
    巖石力學(xué)試驗(yàn)最早采用邊長為5cm的立方體試件。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),試件的尺寸、形狀、高徑比都將影響巖石的強(qiáng)度值。
    (1)巖石試件的形狀
    眾所周知,方形試件的四個邊角會產(chǎn)生很明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象。這將影響整個試件在受力后的應(yīng)力分布狀態(tài)。
    此外,從另外一個角度來說方柱體的試件加工要比圓柱形試件困難得多,不易達(dá)到有關(guān)加工精度的要求。因此,目前,絕大多數(shù)的國家都采用圓柱形的巖石試件。
    (2)巖石試件的尺寸
    試件的強(qiáng)度通常隨其尺寸的增大而減小。這就是巖石力學(xué)中被稱之為尺寸效應(yīng)。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),試件的尺寸對其強(qiáng)度的影響在很大程度上取決于組成巖石的礦物顆粒的大小。研究結(jié)果表明,巖石試件的直徑為4~6cm,且滿足試件直徑大于其礦物顆粒直徑的10倍以上的巖石試件,強(qiáng)度值較為穩(wěn)定。因此,目前采取直徑為 4.8~5.4cm且直徑大于礦物顆粒直徑的10倍以上的巖石試件,作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
    (3)巖石試件的高徑比