第三次课 岩石的拉伸、剪切以及三轴压缩试验

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1、二二 岩石的抗拉强度岩石的抗拉强度1. 1. 定义定义：岩石试件在受到轴向拉应力后试件发生破坏时的 单位面积上所受的拉力。 2. 2. 直接拉伸法：直接拉伸法：(1) 单轴直接拉伸法 抗拉强度： P试件能承受的最大拉力； A垂直拉应力方向试件的截面积。APRt/P21限制性直接拉伸装置示意图(2) 限制性直接拉伸法2121223)(dddP3. 3. 间接方法间接方法IMCt/（1）抗弯法抗弯法（梁的弯曲试验） （2 2）劈裂法（巴西法）（最常用的测试方法）劈裂法（巴西法）（最常用的测试方法）DHPt/2ahPt2（3 3）点荷载试验法）点荷载试验法2/ yPIs2)50(yPkIktsttt

2、三三 岩石的抗剪强度岩石的抗剪强度 定义定义 指岩石在一定的应力条件下（主要指压应力），所能抵抗的最大剪应力，常用 表示 1. 1. 抗剪断强度试验（下图为试验室直剪试验）抗剪断强度试验（下图为试验室直剪试验）：APATctan现场直剪试验（平推法和斜推法）现场直剪试验（平推法和斜推法）变角板剪切试验变角板剪切试验 根据力的平衡原理，作用根据力的平衡原理，作用于剪切面上的法向力于剪切面上的法向力N N和切向力和切向力T T可按下式计算：可按下式计算：cossinsincosfAPATfAPAN优点？缺点？优点？缺点？f(Mpa)（MP2. 2. 抗切试验（下图分别为单剪和双剪试验）抗切试验（下

3、图分别为单剪和双剪试验）：剪切面上无压应力的剪切试验剪切面上无压应力的剪切试验3 3. . 弱面抗剪强度（摩擦强度）弱面抗剪强度（摩擦强度）试验试验：摩擦强度摩擦强度残余强度残余强度非弹性变形非弹性变形四、三轴压缩状态下的岩石变形特性四、三轴压缩状态下的岩石变形特性 1 1、岩石在常规三轴试验条件下的变形特性、岩石在常规三轴试验条件下的变形特性曲线型莫尔强度包络线 岩石在常规三轴试验条件下的莫尔强度包络线岩石在常规三轴试验条件下的莫尔强度包络线直线型莫尔强度包络线常规三轴压缩试验中围压对岩石刚度的影响常规三轴压缩试验中围压对岩石刚度的影响常规三轴压缩试验中常规三轴压缩试验中围压对岩石变形及其强

4、度的影响围压对岩石变形及其强度的影响2 2、岩石在真三轴试验条件下的变形特性、岩石在真三轴试验条件下的变形特性 现场三轴压缩试验2365741补充知识：岩石的扩容补充知识：岩石的扩容 扩容扩容-所谓扩容所谓扩容, ,是指岩石受外力作用后是指岩石受外力作用后, ,发生非发生非弹性的体积膨胀弹性的体积膨胀, ,并且该体积膨胀不可逆，标志是岩石并且该体积膨胀不可逆，标志是岩石的泊松比大于的泊松比大于0.50.5。 岩石试件在不断加载过程中，由于试件中产生微裂岩石试件在不断加载过程中，由于试件中产生微裂纹的张开、扩展、贯通等现象，使岩石内的孔隙不断增纹的张开、扩展、贯通等现象，使岩石内的孔隙不断增大，

5、同时促使岩石在宏观上表现为体积也随之增大的现大，同时促使岩石在宏观上表现为体积也随之增大的现象，扩容发生在岩石破坏前。象，扩容发生在岩石破坏前。 一般单轴、三轴压缩都出现扩容，只是围压增大，一般单轴、三轴压缩都出现扩容，只是围压增大，扩容量减小。扩容量减小。多数岩石在破坏前都要产生扩容，扩容的多数岩石在破坏前都要产生扩容，扩容的快慢和大小与岩石本身的性质、种类及其它因素有关。快慢和大小与岩石本身的性质、种类及其它因素有关。作业：v1、名词解释：残余强度、泊松比v2、你认为花岗岩和粉砂岩在常规三轴压缩试验中，它们的弹性模量分别会出现什么变化？为什么？v3、课后习题第6题。 sin48=0.743，sin55=0.819，sin64=0.899 cos48=0.669，cos55=0.573，cos64=0.438