岩石的强度特性.pptVIP

直接剪切试验从图上还可以看出，剩余强度也就是失去凝聚力而仅有内摩擦力的强度，根据研究，失去凝聚力的原因主要是由于不断位移引起晶格错位的缘故。楔形剪切试验楔形剪切试验用楔形剪切仪进行。这种仪器的主要装置见图3-11(a)。试验时的受力情况见图3-11(b)。把装有试件的这种装置放在压力机上进行加压，直至试件沿着AB面发生剪切破坏。所以这种试验实际上也是另一种形式的直接剪切试验。图3-11楔形剪切仪图3-12楔形剪切试验结果0102②楔形剪切试验αNP变角板法剪切试验PfQfPPcosαPsinα计算公式受剪面法向力及切向力：式中：p——压力机的总压力

α——试件倾角

f——圆柱形滚子与上下压板的摩擦系数受剪面法向应力：剪应力：12c－岩石的粘结力（内聚力）式中：tanφ－岩石抗剪切内摩擦系数做一组（大于5次）不同α的试验，记录所得的σ，τ值；由该组值作曲线近似直线得方程：改变夹具倾角α；α在30度到70度之间岩石的抗剪断σ－τ曲线（强度曲线）第二节岩石的强度特性第二节岩石的强度特性工程师对材料提出两个问题1最大承载力——许用应力[]？2最大允许变形－－许用应变[]？本节讨论[]问题强度：材料受力时抵抗破坏的能力。强度单向抗压强度单向抗拉强度剪切强度三轴压缩真三轴

假三轴一岩石的单轴抗压强度1.定义：指岩石试件在无侧限的条件下，受轴向压力作用破坏时单位面积上承受的荷载。式中：P——无侧限的条件下的轴向破坏荷载

A——试件截面积2.试验方法:在压力机上按一定加载速率

单向加压直至试件破坏。圆柱形试件：φ4.8－5.2cm，高H=（2－2.5)φ

长方体试件：边长L=4.8－5.2cm

高H=（2－2.5)L试件两端不平度小于0.05mm；尺寸误差±0.3mm；两端面垂直于轴线±0.25°试件标准3.单向压缩试件的破坏形态破坏形态有两类：（1）圆锥形破坏原因：压板两端存在摩擦力，箍作用（又称端部效应），在工程中也会出现。（2）柱状劈裂破坏张拉破坏（岩石的抗拉强度远小于抗压强度）是岩石单向压缩破坏的真实反映（消除了端部效应）消除试件端部约束的方法:润滑试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部）加长试件破坏形态是表现破坏机理的重要特征，其主要影响因素：①应力状态②试验条件单轴压缩试样端面的应力分布及破坏型式σ1试样端面的压应力分布图岩块在单轴压缩条件下的破坏型式劈裂破坏σ1剪切破坏σ1对顶锥破坏σ1σ1σ14.影响单轴抗压强度的主要因素（1）承压板端部摩擦力及其刚度（加垫块依据）（2）试件的形状和尺寸形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工

尺寸：大于矿物颗粒的10倍；φ50的依据

高径比：研究表明；h/d≥(2－3)较合理（3）加载速度：加载速度越大，表现强度越高(见图2－5)，我国规定加载速度为0.5－1.0MPa/s（4）环境①含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明显，对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的2－3倍。见表2－2②温度：180℃以下部明显：大于180℃，温度越高强度越小。15~30表3-1岩石的单轴抗压强度和抗拉强度岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)岩石名称抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)花岗岩100~2507~25石灰岩30~2505~25闪长岩180~300白云岩80~25015~25粗玄岩200~35015~35煤5~502~5玄武岩150~30010~30片麻岩50~2005~20砂岩20~1704~25大理岩100~2507~20页岩10~1002~10板岩100~2007~20二岩石的抗拉强度1、定义岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时的单位面积上所受的拉力。2、抗拉强度试验由于试件不易加工，除研究直接的拉伸的夹具外，研究了大量的间接试验方法。（1）直接拉伸法抗拉强度关键技术①试件和夹具之间的连接②加力P与试件同心直接拉伸试验（2）间接拉伸方法1）