浅析岩石不同受压状态下的应力应变曲线.pdf

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1、２０１４年第２２期（总第１５１期）江西建材勘察与测绘浅析岩石不同受压状态下的应力应变曲线■石喜梅■重庆水利电力职业技术学院，重庆永川４０２１６０摘要：岩石的变形特性和强度特征是由在不同的单轴或者三轴试验机上，所得Ｃ。到的应力应变去心啊所得到的应力应变曲线来描述的，通过对岩石不同（１）以１／２×（σ１－σ３）为纵坐标，１／２×（σ１＋σ３）为横坐标，将各受压状态的测试，对其应力－应变曲线的变化进行分析。试验中所得到点绘在直角坐标系中，然后用最小二乘法绘制出最佳关系曲线。的结果也各不相同，针对单轴和三轴的状态下来分析其应力与应变的关（２）在最佳关系曲线上，选择若干组对应值，以每一应力

2、组的１／２系。×（σ１＋σ３）值为圆心，以１／２×（σ１－σ３）值为半径，在τ～σ图上绘制关键词：岩石单轴三轴应力应变应力圆，并作这些圆的包络线，据此确定它们的Ｃ、φ值。（３）以σ１纵坐标，σ３为横坐标点绘的最佳关系曲线为直线，可按引言下式直接求Ｃ、φ值。岩石的力学含义主要包含两个方面：岩石的变形特性和强度特性。２．３围压的影响其中其变形特性是指岩石在各种荷载作用下的变形规律，其中包括弹其中围压对试验的结果影响非常大，围压对岩石应力应变曲线方性变形、塑性变形、粘性变形和破坏规律，它反映了岩石的力学属性。面的破坏主要表现在３个方面；岩石强度是指岩石试件在荷载作用下的开始破坏时的最大

3、应力以及应（１）随着围岩的增加，岩石的破坏强度屈服极限和延性度都随之增力与破坏之间的关系，它主要反映了岩石的破坏规律和抵抗破坏的能加；力大小。（２）随着σ２的增加，岩石的破坏强度和屈服强度虽然有所增加，１岩石在单轴状态下的应力应变曲线但其延性度却有所减少；１、由于物质组成和结构不同，岩石表现出多种多样的应力－应变关（３）随着σ３的增加，岩石的破坏强度和延性度均有所增加，但其系曲线。屈服强度却基本保持不变。单轴应力－应变曲线是表现岩石收到外力作用最直接、最简单的但是对于非匀质构造岩石，前者占有主要地位，同样是由于裂缝的力学模型，它是建立其它力学模型的基本依据。外国学者米勒曾经跟产生

4、，从而引起裂缝的膨胀，使得微振动的发生和弹性波速减少。反言局单轴受压状态把岩石氛围了６种不同的类型。之，在塑性变化中是没有变化发生的。第一类：弹性曲线，该种岩石在它破坏前都是出于弹性阶段的，并３结语且近乎于直线状态，主要代表岩石有玄武岩、白云岩、石英岩等。所以由三轴试验可知，在高围压的强度下岩石的强度有明显的增第二类：弹塑性曲线，该种状态的岩石不在近乎于直线状态，开始加趋势，此时典型的脆性岩石也表现出延性特征。因此可见在三轴应出现屈服，接近于达到极限屈服状态，主要代表岩石有泥岩、凝灰岩等。力应变曲线中可以看出岩石在破坏前有非常明显的非线性特征。从试第三类：塑弹性曲线，该种状态下的

5、岩石有塑性极限开始又向弹性验过程可见，一些轻微裂缝，而正是由于这些轻微裂缝的发生和产生，阶段转换，主要代表岩石有砂岩、花岗岩等。以及结晶体滑动等开裂面的变形所产生的。两者是相互关联而产生第四类：塑弹塑曲线，该阶段岩石同时具有弹性和塑性的特征，主的。要代表岩石有大理石、片麻岩等。第五类：弹塑弹曲线，该阶段的岩石具有弹塑性反复状态，具有高参考文献压缩性岩石的特性，岩石的长轴通常垂直于片理，主要代表岩石有片［１］闫明礼，张东刚．ＣＦＧ桩复合地基技术及工程实践（第二版）［Ｍ］．岩。北京：中国水利水电出版社．第六类：弹塑性曲线，最终岩石趋于塑性变化，它主要反映了岩石［２］何宁，娄炎，娄斌．

6、ＣＦＧ桩复合地基加固桥头深厚软基［Ｊ］．水利水的蠕变特性。运工程学报，２０１０（０４）．２岩石在三轴状态下的应力应变曲线［３］黄生根．ＣＦＧ桩复合地基现场试验及有限元模拟分析［Ｊ］．岩土力在岩石单轴应力应变曲线的研究下，对岩石的三项变形性质进行学，２００８（０５）．了分析研究，其三项性质主要是通过三项压力试验得到的。其试验又［４］李春旺，孙强．几何相似体应力－应变分布相同时的载荷关系［Ｊ］．可以分为２种，一是三项不等压试验，即σ１〉σ２〉σ３；二是常用的三项压空军工程大学学报（自然科学版），２０１１（０２）．力试验，即σ１〉σ２＝σ３。［５］Ｈｉｂｂｉｔｔ，Ｋａｒｌｓｓｏｎ&Ｓｏ

7、ｒｅｎｓｅｎ，ＩＮＣ．朱以文，蔡元奇等译．ＡＢＡＱＵＳ／２．１常规试验方法Ｓｔａｎｄａｒｄ有限元软件入门指南［Ｍ］．武汉．武汉大学出版社，２００３．ａ、同一含水状态下，每组不少于５个试件，分别施加不同的侧压，［６］ＶｏｙｉａｄｊｉｓＧＺ，ＴａｑｉｅｄｄｉｎＺＮ．ＥｌａｓｔｉｃＰｌａｓｔｉｃａｎｄＤａｍａｇｅＭｏｄｅｌｆｏｒ在轴向荷载的连续加载下，使这些试件破坏。—单个破坏状态试验；ＣｏｎｃｒｅｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓ∶ＰａｒｔⅡ－ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉ