砂岩孔道试样压拉应力下强度和破坏的研究

摘要：

为研究岩石压拉应力下的强度和破坏,对外径50 mm、孔道6～25 mm的孔道圆柱试样进行不同轴压下的内压致裂试验,对外径50 mm、孔道4.6～20.0 mm的圆环进行巴西劈裂试验.试验结果表明:轴向应力低于单轴压缩强度80%时孔道试样在内压下拉伸破裂,压力与轴向应力没有明显关系;试样承载的孔道内压随孔道直径的增加而减小,孔壁的最大拉应力也随孔道直径的增加而略有减小,试样承载的平均切向应力随孔道直径明显增加;孔道试样能够承受的拉应力远大于巴西劈裂强度,如内孔直径25 mm 的试样可以承载10 MPa的内压,切向拉应力在内壁为17 MPa左右、外侧面为7 MPa左右,而6个完整圆盘的巴西劈裂强度最大值仅为6.17 MPa.内孔直径小于20 mm 的试样,因内压增大孔壁处岩石拉伸变形增大到极限、引起裂纹扩展,最终破裂成2块;而内孔直径25 mm 的试样,在内孔压力达到破裂压力时,孔壁处材料没有达到断裂所需要的变形,因而只有试样外侧也达到屈服应力才能整体断裂.承载非均匀应力的岩石结构需要考虑载荷和变形2个破坏指标.

关键词：岩石力学、孔道试样、圆环试样、破坏形式、内压致裂、巴西劈裂

所属期刊栏目：29

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目10572047

在线出版日期：2010-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1096-1105