含预制椭圆孔大理岩强度及破裂机理研究

发布时间：2024-01-31 02:20

　　为研究椭圆孔长轴与水平轴夹角(α)和短轴与长轴比值(k)对大理岩试样强度及破裂机理的影响规律,利用RTX多功能岩石三轴测试系统对含预制椭圆孔的大理岩进行了单轴压缩试验,并借助数字散斑应变量测方法对试样表面最大主应变场变化过程进行记录。研究发现:随着α的增大,试样平均峰值强度和弹性模量随之增大,裂纹类型从主裂纹向次裂纹过渡,试样破坏模式从张拉破坏向剪切破坏过渡;随着比值k的增大,试样平均峰值强度和弹性模量出现波动变化现象,裂纹类型由Ⅰ型主裂纹向Ⅱ型主裂纹转变,试样破坏模式为拉剪混合破坏,拉裂纹占比不断提高;当比值k较小时,夹角α对试样性质影响较大,随着比值k的不断增加,夹角α的影响越来越小。

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1含预制椭圆孔大理岩试样示意及实物

采用中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室的RTX-4000高温高压多功能岩石三轴测试系统对试样进行单轴压缩试验，同时采用数字散斑应变量测分析系统记录破裂过程的应变场（见图2）。采用位移控制模式进行轴向加载，为了更好地观察裂纹的扩展模式，结合前人试验经验[20-21]，....

图2试验仪器设备

图1含预制椭圆孔大理岩试样示意及实物2试验结果与分析

图3大理岩试样单轴压缩下应力-应变曲线

对缺陷试样进行单轴压缩试验，利用记录下的试验数据可绘制出试样轴向应力-应变曲线，图3是A组和C组试样的应力-应变曲线图。在试验数据选择方面，剔除个别因操作失误等原因而造成的与实际不相符的试验数据，选择同组的三块试样中最接近均值的试验数据，从而保证曲线有较高的精确度和代表性。从图3....

图4不同椭圆孔尺寸下试样力学特性参数变化曲线

含不同椭圆孔尺寸的大理岩试样在单轴压缩试验下有着不同的力学参数，峰值强度和弹性模量均有着不同变化，图4是平均峰值强度和弹性模量随α和k变化而变化特性曲线，具体试验数据如表1所示。就峰值强度而言，从A组特性曲线可以看出，随着α的增大，试样的峰值强度呈近似线性增加，每次增加的峰值强度....

本文编号：3890785