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灰岩单轴压缩实验室尺度效应研究

张后全  徐建峰  贺永年  韩立军  蒋斌松  邵鹏  
【摘要】:尺度效应广泛存在于缺陷材料中,尺度效应根源于材料的非均匀性。而目前尺度效应研究大都沿用Bazant Z.P.等人的混凝土材料尺度效应研究成果。通过细观结构分析发现,岩石材料和混凝土材料存在较大差别。本文以灰岩为实验材料,通过单轴压缩实验,获得岩石材料的单轴抗压强度与应力-应变曲线等实验数据,进而分析研究岩石材料的尺度效应及其影响因素,得到了与混凝土材料不同的尺度效应规律。研究结果表明:灰岩材料内部的缺陷层次直接决定了岩样的强度、变形破坏方式等力学性质;每种非均匀岩石材料都存在一个明显的特征尺度,它与岩石材料内部微缺陷的构造层次(微缺陷自身尺度大小及其相对于岩样尺度的大小)密切相关;岩石材料的尺度效应根源于材料的非均匀性,而并非试件与加载端头之间的端部摩擦效应所造成。

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