无约束径向载荷下不规则砂岩强度的颗粒尺寸效应研究

为探究无约束径向载荷下不规则砂岩颗粒的尺寸效应,采用物理试验与数值模拟分别研究相同高度、不同高厚比及不同高度、相同高厚比时砂岩颗粒的力学参数、破坏形式和能量规律,探讨不规则砂岩颗粒尺寸效应规律及影响因素。研究结果表明:在相同高度h、不同高厚比h/δ下,试件厚度增加,破坏形式由剪切破坏到劈裂破坏再到拉剪混合破坏,抗压强度和弹性模量增加,且当1≤h/δ≤1.25时趋于稳定;能量与厚度呈正相关;长度效应由端面摩擦主导;对不同高度相同高厚比试件而言,小尺寸砂岩颗粒峰值强度大,声发射次数多且分散;大尺寸砂岩颗粒峰值强度小,声发射次数少而集中;尺寸对砂岩颗粒破坏形式影响较小;体积效应由非均质性主导,均质度增加,体积效应减弱。