基于全应力–应变曲线及起裂应力的岩石脆性特征评价方法

脆性作为岩石重要的力学指标,准确评价岩石脆性特征对岩体工程稳定性具有重要意义。目前,常用的岩石脆性指数评价方法主要基于岩石压缩过程中峰后应力–应变曲线变化规律,而对岩石峰前应力状态关注较少。综合考量峰后应力跌落速率及起裂应力值至峰值应力值之间的应力增长速率,建立一种基于岩体应力–应变全过程的脆性指数计算方法,更加准确、合理地描述岩体脆性特征。试验结果表明:单轴条件下当全程采用轴向位移控制时,脆性较强的岩石难以准确获得其峰后曲线,容易降低基于峰后应力曲的常规脆性评价方法的准确性,而所建立的脆性指标可根据峰前曲线进行判断,能够准确评价岩石脆性程度。在三轴条件下,该脆性指标更为全面地反映了围压对大理岩脆性的抑制作用。建立的脆性指标基于岩石整个压缩过程的应力状态,能够更加显著地体现不同因素对岩石脆性特征的影响。试验结果很好地验证了该指标的准确性与优越性,研究结果对丰富与完善岩体脆性评价体系具有重要的作用。

持续力载条件下碎石混凝土的力学特性研究

混凝土的应力–应变全曲线在结构强度分析中有着极其重要的作用。本文对碎石混凝土(期龄28 d)、不同围压条件下碎石混凝土试块进行压缩试验,并对试件的变形性能、应力–应变全曲线、特征参数等进行分析。分析得出:围压对碎石混凝土的变形有一定的限制作用,破坏形态由短轴向剪切发展为斜向剪切再转为轴向剪切,且控制裂缝发展走向与延伸,提高了碎石混凝土的强度与变形性能;峰值应力、峰值应变、初始弹性模量也得到不同程度的提高。

陶砂微粒混凝土力学性能研究

设计不同陶砂和碎石含量的微粒混凝土试件,对钢筋混凝土结构相似模型材料微粒混凝土进行力学性能静力试验研究,结果表明微粒混凝土破坏模式以斜压剪切脆性破坏为主,其应力–应变全曲线与普通混凝土相似,具备在结构试验中模拟混凝土结构的弹性和非弹性阶段力学特征的特点。粗骨料采用陶砂添加碎石拌和,在满足弹性模量需求的同时,还可增加结构模型自重和降低人工配重,使结构动力试验模型质量分布更接近实际,便于在小型振动台上实现大型结构缩尺模型试验。