第2章岩石基本特性与实验.pptVIP

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2022-08-04 发布于广东
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第2章岩石基本特性与实验.ppt

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第2章岩石的基本物理力学特性及其实验 2.1 岩石的基本物理性质及实验方法 2.2 单向应力下岩石的变形特性 2.3 岩石三维应力特性及其实验 2.4 岩石的破坏机制 2.5 岩石的强度理论第29页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (1) 岩石三维试验的动态意义：任何岩体工程，例如地下洞库，坝基，岩质边坡，铁路，公路隧道，地下井巷等，都处于双向或三向受力状态。三轴应力试验技术还为研究变形特性和破坏机制，验证强度假说，等方面的研究，提供了有力的手段。 2.3 岩石三维应力特性及实验第30页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (1) 岩石三维试验的动态试验机的发展推动岩石力学的发展 1911年Th.V.Karman 研制了第一台三轴试验机,围压2500atm,圆柱试件产生 ?1?2=?30 的三向应力状态. 1965年,W. Buchheim 研制了真三轴仪, 使立方体试件产生 ?1≠?2 ≠ ?3 0 三向压应力状态. 1970‘s 日本,法国,意大利,德国,英国,美国也研制了三轴仪,例如:日本的 MOGI,美国的MTS,英国的INSTRON等 1979年,日本MIS-235-5-1型大型真三轴刚性试验机试件108*108*108mm,压力200t,100t,100t 2.3 岩石三维应力特性及实验第31页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (1) 岩石三维试验的动态中国 1958年,陈宗基主持研制,长春材料试验机厂生产,1965年生产出长江-500型三轴试验机,500t,侧压1500Atm.试件?17*14cm 1977年,张金铸主持研制成330型真三轴试验机,轴压200t,水平压力55t,试件10*10*23cm。 1988年，章梦涛主持研制大型真三轴试验机，轴压500t，侧压300t，试件50*50*50cm 2000年，赵阳升主持研制大型多功能真三轴试验机轴压1000t，侧压900t，试件最大尺寸100*100*100cm。 2.3 岩石三维应力特性及实验第32页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (1) 岩石三维试验的动态 1987年，陈宗基主持研制800t高温高压伺服三轴流变仪，三轴室工作压力800MPa，温度400?℃，试样?38*82mm 1981-1987年，国家地震局地质研究所高温高压岩石三轴蠕变仪（固体传压介质）温度800?℃，围压750MPa 发展趋向：高温高压，试件大型化，测试技术，高精度的伺服控制 2.3 岩石三维应力特性及实验第33页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (1) 岩石三维试验的动态 2.3 岩石三维应力特性及实验第34页，共62页，编辑于2022年，星期六大型真三轴多功能试验台（太原理工大学一九九九年七月) 第35页，共62页，编辑于2022年，星期六国家地震局地质研究所固体传压介质高温高压三轴仪第36页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (1) 岩石三维试验的动态 2.3 岩石三维应力特性及实验第37页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (2) 岩石三维变形特性岩石应力应变曲线全过程分析 I) 全曲线的性态与单轴基本相同,同样有4个变形阶段. II) 弹性模量变化不大;围压增加,塑性增加,屈服段变得平缓 III) 意义:多轴应力下,全曲线的认识,是岩石力学逐步走向独立学科的标志,它对支护与围岩相互作用有重要意义. 2.3 岩石三维应力特性及实验第38页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (2) 岩石三维变形特性岩石强度与围压的关系 2.3 岩石三维应力特性及实验第39页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (2) 岩石三维变形特性 I)随着围压增加,强度极限提高,关系式为: ?c/?0=1+?a/?0 II) 屈服限建议采用双线性式 2.3 岩石三维应力特性及实验第40页，共62页，编辑于2022年，星期六第 2 章岩石的基本物理力学特性及其实验 (2) 岩石三维变形特性岩石各向异性实验采用大理岩圆柱试件进行三向静水压力压缩实验,发现各向异性明显. 说明在静水压力下,岩石仍可能破坏. 2.3 岩石三维应力特性及实验第41