樱花SAKURA云南腾冲 柱状节理林县红旗渠悬挂在山腰的 输水渠道真是不简单！第三章 岩石的强度特性强度 Strength：缺乏明确的定义。一般指岩石达到破坏过程中所能承受的最大载荷。第一节 概述强度：与加载方式有关抗压强度，拉伸强度，剪切强度强度还与应力状态有关，单向加载，三向加载等强度也与加载的时间有关， 准静态强度， 长期强度，冲击强度等强度：岩块、结构面和岩体第三章 岩石的强度特性张拉破坏：脆性破坏，发生比较突然第二节 岩石的破坏形式延性破坏：变形持续增大，长时间塑性流动，软岩，或三向高应力下的硬岩煤矿深部开采剪切滑移：结构面，岩块破坏组合破坏：对于岩体而言，通常 都是上述三轴方式的组合失稳破坏岩 爆粉碎性破坏第三章 岩石的强度特性圆柱试样的单轴压缩是最简单的加载方式第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式从表面上看，岩样(rock sample or specimen)内部是均匀的单向应力，但由于岩石不是均匀、各向 同性材料，不会同时达到承载极限，因而其变形 破坏形势极为复杂。不同的岩石种类，试样的破坏形 式不同。岩 样失稳破坏Results of sandstone specimens in uniaxial compression第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式普通试验机刚度较低，压缩 岩样过程中自身变形较大， 吸收许多能量；当岩样达到强度极限、承载 能力下降时，试验机的变形 恢复，释放能量造成岩样不 稳定破坏，即脆断。花岗岩等硬脆性岩样可能成 粉碎性、爆炸式破坏。 岩 样失稳破坏第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式1935年Spaceth W 提出刚性 试验机设想，开始了对混凝 土全程曲线的研究。此后三 十余年，为提高试验机刚度 采取了各种措施，提高支架 刚度、与岩样并联安装附加 刚性设施、减小加载油缸长 度等，最后甚至利用水银作 为加载液压缸的工作介质。 岩 样失稳破坏第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式1966年Cook 在液压-热力混 合加载试验机上得到岩样单 轴压缩全程曲线，表明岩石 爆炸式破坏是试验机刚度不 足引起的，岩石达到强度之 后仍然可以承载。1968年 Wawersik 改进该试 验机，采取人工伺服控制得 到了一系列岩石试样单轴压 缩的全程曲线 岩 样失稳破坏伺服试验机 Servo-controlled test machine附加刚 性组件附加刚 性组件第三章 岩石的强度特性圆柱试样的单轴压缩是最简单的加载方式第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式从表面上看，岩样(rock sample or specimen)内部是均匀的单向应力，但由于岩石不是均匀、各向 同性材料，不会同时达到承载极限，因而其变形 破坏形势极为复杂。不同的岩石种类，试样的破坏形 式不同。岩 样失稳破坏第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式不同的岩石种类，试样的破坏形 式不同。岩 样失稳破坏第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式圆柱试样单轴压缩强度是岩样达到破坏过程中承 载得的最大载荷与截面积的比值，是岩石材料的 特征参数圆柱试样正方形三 角 形六边形圆 柱 试 样第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式圆柱试样单轴压缩强度是岩样达到破坏过程中承 载得的最大载荷与截面积的比值，是岩石材料的 特征参数圆 柱 试 样形状、加工质量要求：直径、长径比侧面、端面及相互关系不同规程要求略有不同如端面的不平整度这些因素同样 对岩石试样的 强度具有极大 的影响第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式试样长径比对强度的影响：端部摩擦效应第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式试样长径比对强度的影响：端部摩擦效应第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式试样长径比对强度的影响：端部摩擦效应利用塑料 垫片与否 不同长度 试样单轴 压缩强度LMPaLmmA 减摩垫片 没有减摩垫片第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式试样长径比对强度的影响：端部摩擦效应试样体积对强度的影响尺度效应15世纪的达芬奇称，在 粗细相同的绳索中，最 长的意味着最不结实； 绳索越短，就越结实。他还研究了梁的厚度和 长度对其强度的影响。 伽利略拒绝这一夸张性 结论：在一条长绳的不 同点剪短该绳，肯定不 会使剩余部分变得更结 实；比较大、小动物时 候，只有形状不同的骨 头才显示有尺寸效应 岩石强度的体积效应与非均质性第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式试样长径比对强度的影响：端部摩擦效应试样体积对强度的影响：尺度效应Barton N. Scale effects or sample bias? In: Proceedings of the first international workshop on scale effects in rock masses. Netherlands: A A Balkema, 1990. 3158 煤 样 强 度 的 离 散 性长石砂岩单轴压缩应力应变全程曲线轴向应变/10-3轴向应力/MPa钻孔取芯得到的试样从同一岩块 40cm 40cm120cm 加工的试样第三章 岩石的强度特性第三节 岩石的单轴抗压强度和破坏形式试样长径比对强度的影响：端部摩擦效应试样体积对强度的影响：尺度效应Barton N. Scale effects or sample bias? In: Proceedings of the first international workshop on scale effects in rock masses. Netherlands: A A Balkema, 1990. 3158