应变率对岩石强度和变形性质的影响

本文根据晶屑凝灰岩、石英砂岩、粉砂岩等在不同应变率下的压缩或拉伸试验结果,并结合国外的大量试验资料,得出岩石破坏强度发生显著变化的应变率范围ε_d;应变率小于ε_d时,随着应变率的变化,岩石强度无明显变化;应变率达到或超过ε_d时,岩石强度就有显著增长,对此用破裂传播速度作了理论分析和解释。另外根据岩石破坏前变形随应变率增大或减小的现象,提出了不同岩石具有不同的临界应变率。用该临界应变率可以确定岩石破坏后区的变形是随荷载的减小而呈增大或减小的变化趋势,并对此观象用破坏能的概念进行了探讨。本文还研究了软岩、硬岩对应变率的敏感度;并指出增大试件围压会使试件的应变率敏感度减弱,也就是说使试件趋于“硬化”。以上结论及理论分析不仅在理论上具有重要的意义,在岩石工程中也有实用意义。     

无压块和桩锚拉的钻孔桩试验

通过钢套管的拉拔阴力试验来评价直径为1.20米的钻孔桩的承载力。钢管桩打入钻孔地层,拉拔管套的液压千斤顶支撑在0.51米直径的钢管桩上,用这种方法可增加直径φ为1.2米桩的基础承载力并使地基中的所有桩的承载力一致化。     

无厚度三节点节理单元在裂纹扩展模拟中的应用

节理厚度在实际工程中很难用常量描述,为便于描述节理的力学行为,在原三节点节理单元的基础上构造无厚度三节点节理单元,并推导出相应的刚度矩阵。由于三节点节理单元与原三角形单元共享节点,因而它在模拟裂纹扩展过程中无需对网格进行重新划分;另外,在网格剖分时,也无需考虑裂纹体的几何完整性,可直接对结构进行三角网格剖分。因此,该方法可为裂纹的模拟提供极大的便利,并显著提高计算效率。相应的大理石模拟试验表明,该方法在岩石裂纹扩展的模拟中是有效可行的。     

花岗岩经历不同高温后纵波波速分析

对25块花岗岩试件在经历不同高温前后测试出其纵波波速并由测得的纵波波速计算出花岗岩的动力弹性模量，同时应用力学的常规压缩方法直接测试计算了岩石的静力弹性模量，分析了经历不同高温后花岗岩纵波波速和弹性模量的变化规律。测试结果表明，经历高温后花岗岩的纵波波速有不同程度的减少，而且随加热温度的升高，减少的幅度增大。另外，动力弹性模量的变化幅度要远大于静力弹性模量的变化幅度，这说明经历高温后岩石纵波波速的变化比力学性质的变化更剧烈。     

大理岩循环冻融试验研究

岩石作为天然的建筑材料,通常承受着自然界的风化作用,因此,研究风化对岩石物理力学特性的影响是十分必要的。温度和水分的变化是引起岩石风化的主要原因之一,尤其是循环冻融更易使岩石风化。将采自焦作的大理岩分成饱水、干燥和对比3组岩样,通过对饱水组和干燥组岩样进行60次循环冻融(每个循环24h,即冻18h,融6h)试验研究,以模拟大理岩的风化过程。在冻融前、每10次循环冻融后,量测岩样的质量、体积,利用超声检测分析仪对各岩样进行超声纵、横波探测;利用RMT–150B岩石力学试验系统对上述3组大理岩岩样进行单轴压缩试验,同时采用LOCAN320声发射仪对岩样的变形破坏过程进行监测。通过试验研究,得到冻融前后焦作大理岩的质量、体积变化及超声波速、大理岩的单轴应力–应变全过程曲线、抗压强度、抗冻系数、风化程度系数、动弹性模量以及声发射参数,从而归纳出循环冻融下大理岩的主要物理力学特性。     

高温作用下大理岩应力-应变全过程的试验研究

采用液压伺服刚性岩石力学试验系统,研究了大理岩在常温至800℃高温作用下的应力-应变全过程特性,比较系统地分析了高温作用对大理岩的刚度、峰值强度、峰后特性及残余强度等的影响.试验结果表明随着温度升高,岩石总体刚度、单轴强度降低表现出明显的软化特性,峰后特性及残余强度宏观上表现出由脆性向塑性的渐次演化.这些结果一定程度上反映了大理岩在温度作用下,其内部结构变化的基本规律,对今后高温岩体工程有一定的实用参考价值.     

岩石类材料试验系统的一些力学特性

本文从系统稳定理论的观点出发，推导出了Ｈｕｄｓｏｎ提出的试验发生条件；推广传统的塑性公设，提出了临界加载率准则，并将推广的塑性公设，应用到低周循环加载试验中，建立了循环加载试验破坏准则；从能量的观点出发，推导出岩石发生稳定破坏后区仍有局部失稳破坏发生的条件；文中提出的一些观点得到试验的论证。     

矿渣阿利特─硫铝酸盐水泥性能的研究

探讨了高炉矿渣及石膏和石灰石参与下阿利特—硫铝酸盐水泥的性能。结果表明，在阿利特—硫铝酸盐水泥熟料中掺加较多量矿渣，强度的降低幅度较小，当有适量的石膏及石灰石存在时，水泥的7d、28d强度可赶上或超过不掺矿渣的试样。这一结果归结为所造成的AFt生长的良好条件及对矿渣的良好激发作用以及对硅酸盐矿物水化的促进作用；掺加矿渣，水泥的凝结时间有所延长。