岩石试样的加载卸载过程及杨氏模量

利用伺服试验机对岩样进行常规三轴的加载、卸载试验 ,研究岩样变形特性与应力状态的关系。岩石内部存在裂隙 ,加载过程中裂隙会闭合、滑移 ,逐步产生摩擦力 ,其最大值受到轴向应力和围压的显著影响 ,但具体数值、是否达到最大摩擦力由局部应力状态决定。卸载时摩擦力的作用方向会发生改变 ,并抑制裂隙面之间滑移变形的恢复 ,使岩样内部产生残余变形。围压对杨氏模量的影响与岩石内部的损伤状态有关 ,但岩石的损伤特征不能从岩样轴向压缩的加载或卸载杨氏模量直接反映。     

关于“硬岩巴西劈裂法试验误差影响率分析”的讨论

<正>《岩土工程学报》2007年第7期"硬岩巴西劈裂法试验误差影响率分析"一文(以下简称原文)的结论,"为了控制实验误差,建议以后进行劈裂试验时,试件厚径比L/D严格取为1.0",颇感兴趣,因而进行了仔细学习,并查阅了一些文献。可惜对文中有些内容仍不能理解,提出来向作者请教。失礼之处,还望海涵。     

关于“对‘大理岩孔道试样的强度及变形特性的 试验研究’的讨论”的答复

1 引言 感谢杨圣奇博士对拙稿"大理岩孔道试样的强度及变形特性的试验研究"[1](以下简称"原文")和缑勇等[2]一文的仔细阅读,并指出其中错误、欠妥或可能引起误解的地方.笔者认真学习讨论稿后,又阅读相关论文,核对原始试验数据,对杨圣奇[3](以下简称"讨论稿")提出的问题逐条答复如下.错误、欠妥之处,还请大家继续批评指正.     

大理岩孔道试样的强度及变形特性的试验研究

利用中晶和细晶两种大理岩的不同内径孔道大理岩试样,在内孔压力为0时进行常规三轴压缩试验,分析试样内非均匀应力分布对试样承载能力和变形特性的影响。孔道试样的变形特征在轴向变形较小时与完整试样大致相同;在变形较大时孔壁附近材料因最小主应力较低而破坏,承载能力逐步下降。以线弹性力学分析孔道试样的应力状态,假设试样内材料同时达到承载极限,Coulomb准则给出的试样强度是一个偏低的估计,而不是偏高的估计。围压和轴向载荷在给定倾角剪切滑移面上的正压力和剪切力由整体力平衡确定,与孔道存在与否没有关系,孔道只是造成应力分布的不均匀,使试样的承载面积减小,引起围压对强度的贡献增加;另一方面,试样内部的破坏是逐步发生的,达到峰值承载能力时试样由黏结力构成的承载能力随围压、孔径的增大而减小。这两种不同趋势的变化决定孔道试样的强度特征。孔道对试样变形破坏的影响随大理岩结构特征而不同。     

岩样三轴压缩的对角破坏和残余承载能力

岩样在不同围压下轴向压缩破坏时，残余强度与围压的关系包含了破坏断面的特征，不能据此计算摩擦系数。而岩样破坏之后降低围压，轴向应力也就是其残余承载能力随围压线性降低的规律，反映了破坏断面的摩擦特性。但岩样对角破坏的破裂面含有部分圆锥面，并不完全是平面，因而根据Coulomb准则确定岩石的残余摩擦系数偏大。本文在分析破裂面几何特征的基础上，得到了岩样残余承载与围压的关系。     

岩石试样的三轴卸围压试验

介绍了模拟地下岩体破坏的三轴卸围压试验，从新的角度考察了岩石强度、围压与试样弱化破坏间的关系，以塑性变形量和本征强度统一研究了三轴压缩和卸围压两种力学过程，提出了材料参数弱化模量来描述岩样的本征强度降低，讨论了循环加卸围压过程。     

岩石的强度和强度准则

尽管“岩石强度是一个意思不大的而且与试验条件密切相关的概念”［１］,但确定岩石的强度和强度准则仍然是实验室试验的主要内容,也是每个工程设计必须首先进行的工作。所有教科书均对此详细论述,相关研究从未间断。文［２］根据５５种岩石材料的试验结果建议采用幂函...     

圆锥环状缝隙内的流动状态

通过坐标变换，得到用于研究圆锥环状区域流动的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｃｋｓ方程。对内外锥面相对旋转和缝隙泄漏这两种状态进行了具体求解。结果表明，就速度分布而言，厚度δ的圆锥环状缝隙相当于厚度为δｃｏｓα的圆柱环状缝隙，α为半锥角。     

试验数据回归结果的评价方法

确定一些参数之间的关系通常采取回归的方法，而岩石力学的试验数据总是具有离散性，因此，对回归结果的可靠性需要作出评价。以Coulomb强度准则的回归为例，采取减少或增加部分试验数据和改变岩样使用顺序进行“假想试验”这两种方法，研究了回归结果的误差，从而可以给出内摩擦角在某一可信度下的取值范围，并具体分析了试验围压范围对回归结果的影响。