圆盘试样巴西劈裂试验的空间应力分布及破坏过程

摘要：

利用离散元数值计算方法,研究了圆盘试样径向加载时的空间应力分布及劈裂过程的裂隙扩展情况.结果表明:1)径向加载圆盘试样横截面上的应力分布规律与二维解析计算的结果相同,中轴线上的拉应力并不是常数,而是呈两端高、中间低分布,具有明显空间效应;2)不同高径比对拉应力的分布具有重要影响,试样两端最大拉应力随高径比增加而增大,中间拉应力随高径比增加而减小,当高径比大于1以后,最大和最小拉应力数值不再变化,因空间效应引起的拉应力增高程度最大为25％左右;3)由于拉应力分布不均,圆盘试样破坏裂隙首先在试样轴向两端产生,然后向试样内部延伸,试样宏观裂隙在中轴线贯通并不代表试样失去径向承载能力;4)由于空间效应影响,试样的最大径向承载应力随高径比增加而减少,由二维圆盘计算公式得到的巴西劈裂强度明显偏小,对于试验中常用的高径比为0.5的试样,建议使用系数k=1.25～1.30进行修正.

关键词：圆盘试样、巴西劈裂试验、三维应力分布、破坏过程、空间效应

所属期刊栏目：33

分类号：TD31(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金项目51574114,51374096;教育部长江学者和创新团队发展计划项目IRT1235;中国博士后科学基金项目2014M551290;黑龙江省博士后科学基金项目LBH-Z13208

在线出版日期：2016-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：873-879