围压对岩石试样强度的影响及离散性-论文.pdf

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1、第33卷第5期岩石力学与工程学报Vb1_33N0．52014年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2014围压对岩石试样强度的影响及离散性尤明庆(河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454010)摘要：岩石是非均质性材料，试样差异引起试验结果离散，强度准则的拟合曲线仅表示围压对岩石强度影响的平均特性。围压100MPa以内的试验结果表明，试样内部裂隙引起的强度差异随围压增大而减小，指数强度准则表示围压对强度影响的2个参数与试样无关，而依据围压下强度可以确定试样应有的单轴压缩强度，并以其分布描述岩石的总体强度特征

2、，从而应用于工程设计。花岗岩中石英、长石、云母的力学性质差异显著，小尺度试样内矿物的含量不同，将引起高围J匠下强度的显著离散；而较大压缩变形引起的端部摩擦效应也会影响试样的强度。关键词：岩石力学；强度离J孜；指数强度准则；材料参数中图分类号：Tu45文献标识码：A文章编号：1000—6915(2014)05—0929—09EFFECToFCoNFININGPRESSUREoNSTRENGTHSCATTERINGoFRoCKSPECIMENYOUMingqing(SchoolofEnergyScienceandEngineering，HenanPolytechnicUnive

3、rsity，Jiaozuo，Henan454010，China)Abstract：Rocksareheterogeneousandhavescatteredtestresultsforstrengthsduetothediferencesamongspecimens．Thestrengthcriterionfittedtotestdatadescribesmerelyanaverageefectoftheconfiningpressureontherock’Sstrengths．Theexperimentalresultswithintheconfiningpressure

4、ofl00MParevealedthatthedispersionofthestrengthsresultedfromthefissuresorcracksinthespecimensdecreasedastheincreasingoftheconfiningpressure．Thetwoparametersintheexponentialcriteriontodescribetheefectofconfiningpressureonstrengthswerefoundtobematerial—dependentandnotinfluencedbytheotherfacto

5、rsofspecimens．Theuniaxia1compressionstrengths(UCS)ofspecimensmaybecalculatedfromthetriaxialstrengthunderconfiningpressureusingtheexponentialcriterion．Thestrengthsofthegranitespecimenofsmallsizeunderthehighconfiningpressurewerescatteredgreatlybecausetherespectivecontentsofthequartz，thefelds

6、parandthemicawerediferentineachspecimen．Besides，theendsefectoffrictionafectedthestrengthsofthegranitespecimenduetotheoccurrenceoflargelateraldeformationsunderthehighconfiningpressure．Keywords：rockmechanics；scatteredstrength；exponentialcriterion；materialparameters有抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度等。而抗压强1引言度因

7、应力状态不同，有单轴压缩强度、常规三轴压缩和伸长强度、真三轴强度。强度还与加载速率有岩石是天然材料，种类繁多，力学性质复_】；关，因而有准静态强度、长期强度和冲击强度等。而岩石强度尚缺乏明确的定义，一般指试样破坏过与工程直接相关的岩体即围岩，含有各种结构面，程中所能承受的最大载荷。因加载方式不同，岩石强度特征更为复杂。收藕日期I2013—08—03；修回日期l2013～11—17作者简介，尤明庆(1964一)，男，博士，1984年毕业于复旦大学数学系力学专业，现任教授，主要从事岩石力学方面的教学与研究工作aE-ma