层状岩体压缩强度尺寸效应的数值分析(精)
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抗压强度
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抗压强度(compressive strength)代号σbc,指外力施压力时的强度极限
中文名
抗压强度
外文名
compressive strength
概 念
外力是压力时的强度极限
公 式
p=P/A
单 位
每平方公分多少公斤
所属学科
物理
目录
1. 1 抗压强度
2. ▪ 举例
3. ▪ 公式
1. ▪ 组织
2. ▪ 胶结物的性质
3. ▪ 压力的方向
1. 2 抗压强度例子
抗压强度
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举例
下面就以岩石为例,详细向大家解释下什么是抗压强度
岩石的抗压强度是指在无侧束状态下(Unconfined)所能承受的最大压力 抗压测试机
,通常以
每平方公分多少公斤,或每平方英寸多少磅。换言之,它指把岩石的加压至破裂所需要的应力。
欲想了解石材的特性,和在工程上是否适用时,必须先作岩石的力学强度试验。强度试验中最主要为抗压强度的试验。
岩石的最大抗压强度的量测,通常是在固定的实验室中进行,并利用功率为十至一百吨以上的特殊水压机来把测试样本压碎。为测试岩石的抗压强度,其样品需制成立方体或圆柱体的形状,同时其尺寸还得视岩石的不同而异。对高强度的岩石而言,立方体形状的样品尺寸为5㎝×5㎝×5㎝,中等强度的岩石其样品尺寸为7㎝×7㎝×7㎝,而松软的岩石其样品尺寸为10㎝×10㎝×10㎝。对于矿物成份不均匀的岩石,其立方体形状的样品尺寸,应较矿物成份均匀的岩石为大。
为了避免获得意外的结果,应该采取同一石料的若干样品分别在干燥或潮湿的状况下进行试验。不过这种测试未必能够得到正确的数据,因为即使同一种的岩石,其抗压强度也不一定完全相同,还要看压缩方向和样品的构造等关系而定。此种具有方向的性质,以页岩特别显著。
下面介绍来自中国仪器超市最简单的抗压强度试验,将样品压碎的力以P来表示。
实用标准文案
精彩文档 第四章 基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数估算
4.1 岩体结构精细描述
4.1.1 试验洞概况
1#试验洞桩号里程为AK12+567m,主洞深度约57m,在深度约28m处向东平行于辅助洞开挖试验支洞,支洞深度约30m。在支洞深度约18m的位置为T2y6/T2b地层分界。盐塘组第六段(T2y6)的主要岩性为:灰--灰黑色泥质灰岩夹深灰色大理岩,泥质灰岩呈极薄层--中厚层状,主要矿物为方解石、石英、云母、炭、泥质和少量黄铁矿,镜下具泥质微粒结构。常见泥质条带与灰岩互层出现;所夹大理岩细晶致密,常呈厚层状出露。
2#试验洞桩号里程为AK08+850m,主洞深度约80m,在深度约25m处向东平行于辅助洞开挖试验支洞,支洞深度约30m。在主洞末端向西开挖试验支洞,支洞深度约20m,整个试验洞和支洞位于T2b地层中。白山组(T2b)岩性主要为灰--灰白色致密厚层块状大理岩。
3#试验洞桩号里程为AK08+950m,主洞深度约60m,在深度约25m处向西平行于辅助洞开挖试验支洞,支洞深度约30m,作为开挖变形监测支洞,并延伸后为暗物质实验室。在主洞末端向西开挖试验支洞,支洞深度约20m,整个试验洞和支洞位于T2b地层中。岩性主要为厚层状大理岩,有时略带紫色或白色,细晶致密。
4#验洞桩号里程为AK04+850m,主洞深度约50m,位于T3地层中。地层岩性主要为灰黑色板岩夹青灰色粉砂岩,层理明显,薄层状,并偶夹薄层泥灰岩。1
4.1.2 结构面描述统计
采用精测线法分别对1#至4#试验洞洞壁进行结构面统计描述。通过对实测结构面进行室内统计分析后,得到结构面走向玫瑰花图,根据赤平投影原理得到结构面等密度图[65-68],见图4.1--4.4。
1 汪斌,李维树,范雷等.《锦屏二级水电站引水隧洞高地应力条件下的岩体力学参数研究阶段成果报告》,长江科学院岩基室,2010,108—109. 实用标准文案
一、绪论
1、工程岩体力学研究的根本目的和任务。
根本目的:评价和研究岩体的稳定性。
任务:研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体的变形和
稳定性。
2、工程力学的研究内容:
(1)岩块、岩体的地质特征; (2)岩石的物理、水理及热学特性; (3)岩块的力
学性质; (4)结构面的力学性质; (5)岩体的力学性质; (6)岩体的天然应力分布规
律; (7)岩体工程问题:地基、边坡、洞室岩体; (8)岩体性质改善与加固。
3、岩体力学的研究方法:
(1)工程地质方法:研究岩块、岩体的地质与结构特征,为岩体力学研究提供地质资
料和地质模型。分为:
a、岩矿鉴定:了解岩石的岩性、矿物成分及结构构造及成因环境。
b、地层、构造:了解岩体的地质成因、空间分布及各种结构面的发育情况,分析岩体
构造变形及应力状态。
c、赋水特性:了解岩体中水分的形成、赋存与运移规律。
(2)物理实验方法:提供岩体的物理力学参数;评价岩体的变形和稳定性;岩石力学
的变形与强度的机制。分为:室内岩石物理力学试验;原位岩体力学试验、监测;天然应力
测量;工程岩体物理模型试验。
(3)数学力学分析方法:建立岩体力学模型,采用适当的分析方法预测岩体在不同力
场作用下的变形与稳定性。分为:
a、力学模型:本构关系、强度准则
刚体力学;弹性力学;弹塑性力学;断裂力学;损伤力学;流变力学 等
b、分析方法:块体极限平衡法;数值模拟法等
系统论;信息论;人工智能专家系统;灰色系统等
二、岩块和岩体的地质特征
1、岩石:由具有一定结构构造的矿物集合体组成。
2、岩块:由地质作用形成的,具有一定的岩矿组合和较强的连接强度、不含显著结构
面的岩石块体,是构成岩体的最小单元。
3、结构面:地质历史发展过程中,在地质体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚
度相对较小的地质界面。包括:物质分异面和不连续面。 软弱结构面:在结构面中,那些规模较大、强度低、易变形的结构面称为软弱结构面。
岩体力学参数确定的方法
岩体力学参数的确定方法
在岩石工程实践中,首先需要了解作为研究对象的工程岩体的力学性质,并确定其特征参数。岩石力学参数的合理确定一直是岩石力学研究和发展的难点之一。在应用工程力学领域,如果完整地使用经典理论力学的连续性假设和定义,就会存在理解上的问题。必须考虑假设的合理使用范围和每个物理量的适用定义。本文讨论了地下岩体工程中根据不同的重点确定岩体参数的方法。1、 确定岩体参数的传统方法
地下巷道、硐室开挖后,围岩产生应力重分异作用,径向应力减少,切向应力增加,并且随着工程不断推进,岩体应力状态不断改变。巷道、硐室围岩处于“三高一扰动”条件下,岩体表现的力学特性是破坏条件下的稳定失稳再平衡过程。围岩体处于一种拉压相间出现的复杂应力状态。该类工程岩体的力学参数的确定要进行岩体的卸荷试验研究,且要依据现场工程实际条件进行卸荷条件下的应力、渗流与温度三场耦合试验研究。需要进行循环加卸载条件下的岩体力学特性研究,进而获得岩体的力学参数特征。
地下巷道和硐室工程岩体力学参数的确定方法如下:
(1)三轴应力状态下的卸荷三场耦合力学试验,获得有关参数;(2)进行岩体流变特性试验研究,获得有关岩体的流变参数。目前在该领域要进行大量的工作,包括设备仪器的研制等,同时还要利用新的计算机技术才会实现。二.建立力学模型确定岩体力学参数
建立工程岩体力学参数模型主要是解决复杂岩体力学参数的确定问题。为了确定复杂岩体的力学参数,需要将工程岩体视为一个连续模型。采用确定岩体力学参数的新方法,建立了层状斜节理岩体的力学模型,并进行了力学试验,确定了岩体的基本力学参数。
1.工程岩体力学参数模型
目前,关于岩石的力学性质和划分基本上有两种观点:一种观点认为岩石本身是一种连续的非各向异性材料,另一种观点认为岩石是由多晶系统组成的,存在空洞和裂缝等缺陷,这使得岩石本身的结构表现出各向异性和不连续性。岩体一般被视为不连续介质,但在一定条件下仍满足连续介质力学的基本假设。因此,给出了工程岩体的连续性假设:假设整个物体的体积充满了构成物体的材料的微观元素,没有任何间隙。材料微元的大小取决于所研究的工程对象的大小。因此,有一个问题是用连续统理论来研究非连续统。