大理岩试样循环加载强化作用的试验研究.pdf

第2季卷第1期 固体力学学报 V01．29No．1 0F CHINESEJOURNALSOLIDMECHANICS 2008年3月 March2008 大理岩试样循环加载强化作用的试验研究+ 尤明庆” 苏承东 (浮南瑾工大学麓源科学每工程学院，焦作，454010) 摘要利用不同晶粒大理岩块加工成完整和含孔道的圆柱试样，在伺服实验机上分别进行单轴和常规三轴 德嚣黧载试验，其孛兰章鸯褥繇魏羧包括维持翳压毽定霸彝载嚣蘧嚣种猿琵．结果袭疆，缓繇黧载确实霉褒试撵瓣强 度增加，强度大致提高5％-10％。岩石的材料强度朔承载能力怒两个不同的概念．大理岩晶粒之阃多为裂隙，轴向 压缩加载时晶粒局部接触应力远高于名义应力，在岩样来达到峰值应力之前，接触处融经产生很大的变形乃鬣出 凌局部玻辐，形残懿终疆褒镩载辩可以脱落充填戮辫近的空隙，提裹巍榉承载能力。这攀争强化特征楚与摩攘靼荚的 承载能力，并非材料强度；与多次循环加载造成材料强度逐步劣化不同．从卸载点附近卸载与再加载应力应变曲线 的关系，可以确认卸载是磷弓f起者石承载能力的增加． 关键词磐石力学，循环热载，强度恢复，大理岩，孔道试样，杨氏模量 0亏l言 加载试样的强度是65．7M≯、66．9MPa，4个壹接 岩石试样压缩至峰值应力之前卸载，再次加载 压缩的强度是63．3MPa、63．9MPa、65。0MPa和 65．0 时其线性变形特征显著增加，杨氏模量和屈服应力 MPa．循环加载试样的强度全部大于一次压缩 也有所提高．这可以从岩石内部的裂隙闭合和裂隙 破坏的强度。图1是2个试样的革轴歪缩应力一应变 摩擦来解释[1]．一般认为岩石损伤是一个不可逆的 蓝线． 过程，岩石强度是逐步劣化的．不过，地震观测[2’3] 和室内试验艮’53都可以确认，岩石断层或节理在滑 移之纛，其强度会有新增麓，或强度恢复。 60 压力溶解对断层的强度恢复影响显著．压力溶 解过程与岩石内部的流体关系密切．断层滑移时流 俸被压缩引起有效应力降低，断瑟强度降低，恧断层 皇40 b 停止滑移后流体的流动使压力降低，有效应力井离， 20 断层的摩擦强度增加．另一方面，流体有助于岩石中 矿物的溶解及浓度差弊下的扩散输送，改善裂隙附 0 近的接触状态[6，7]． ￡i／10—3 干燥的大理岩试样，循环加载过程中可能表现 如明显的强亿特征．岩石试样的强度增加是由挪载 图I褪貉大臻岩的肇轴疆缩应力一应交全稷麓线 Fig．1Uniaxial stress-straincurvesof 过程引起的，与金属材料的屈服强化[8]或循环硬 compression marble withcoarse 化[91不同．本文介绍了相关试验结果，试验用大理岩 specimens crystal 产地为河南省南陌市南召基，白色，主要矿物成分隽 方鼹毒、囊云石秘菱镁