本站原创
摘要：岩石的抗拉强度是岩石的重要力学性质指标之一,也是岩石结构设计中安全与稳定性浅析的一个制约性参数。岩石抗拉强度是指岩石试件在外荷载的作用下抵抗抗拉应力的能力,为岩石试件在拉伸破坏时的极限荷载与受拉截面面积的比值。革新开放以来,随着中国经济建设的飞速进展,修建了很多大型的桥梁、隧道、水坝以及高层建筑等工程。在工程建设中经常会遇到岩石类材料,其抗拉强度力学性能指标是设计、检验、制约和评判质量好坏的一个重要依据。目前比较常见的岩石强度试验有单轴压缩试验、巴西劈裂试验、单轴拉伸试验、三轴试验以及点荷载试验,这几种常见试验策略都已经被写入了国家规范。巴西圆盘拉伸试验常用的加载方式有以下三种：一是利用两截钢丝垫条与试样上下端接触,通过在钢丝垫条上施加线性载荷,依次施加径向载荷；二是利用上下对称平台与试样上下端接触,通过上下平台施加载荷作用在巴西平台上；三是通过两个半圆弧刚体与上下端接触,载荷作用在刚体上。前两种加载方式容易在接触点周围引起应力集中现象,最后一种加载方式则很好地避开了应力集中不足,由此,本论文采取第三种加载方式。本论文的探讨对象是巴西圆盘试验,主要开展了以下工作：(1)得到了改善的巴西试验中圆盘的最大主应力和最小主应力的分布及其规律,并浅析圆盘的破坏规律。(2)浅析了泊松比和高径比对圆盘主应力分布的影响,列出泊松比和高径比与主应力变化的联系曲线图。(3)对于常用的Mohr-Coulomb强度准则、双剪统一强度准则、Drucker-Prager准则、Griffith强度准则,重点浅析几种针对岩石材料的各种破坏准则,讨论各种强度准则的适用性,比较各种强度准则的区别和不足之处。双剪统一强度论述有着比较清晰的物理概念和较为简单的数学表达式,本论文通过双剪统一强度论述与岩石类材料的一些试验结果进行了比较,得出双剪统一强度论述与试验结果符合的比较好,由此它可以适用于岩石类材料。关键词：巴西圆盘试验论文岩石强度论述论文数值模拟论文
摘要6-7
Abstract7-9
第1章 绪论9-16
1.1 岩石破裂的探讨作用9
1.2 探讨近况9-14
1.2.1 直接单向拉伸试验10
1.2.2 传统的巴西圆盘劈裂试验策略和原理10-13
1.2.3 巴西圆盘拉伸强度试验有着的不足13
1.2.4 改善的巴西试验13-14
1.3 本论文的探讨内容与策略14-16
第2章 几种常见岩石力学强度论述的介绍及浅析16-19
2.1 Mohr-Coulomb强度论述16
2.2 双剪统一强度论述16-17
2.3 Drucker-Prager准则17-18
2.4 Griffith强度论述18-19
第3章 巴西圆盘拉伸强度试验二维有限元浅析19-27
3.1 有限元及力学行为浅析19-20
3.1.1 平面应力不足原理19
3.1.2 有限元原理19-20
3.2 二维巴西圆盘拉伸试验有限元浅析20-26
3.2.1 二维巴西圆盘试验计算模型20-22
3.2.2 后处理浅析22-26
3.3 本章小结26-27
第4章 巴西圆盘拉伸强度试验三维有限元浅析27-49
4.1 影响巴西圆盘试样应力分布的因素27-28
4.2 计算模型及参数28-33
4.2.1 计算模型的确定28-31
4.2.2 计算参数31-33
4.3 数值模拟结果浅析33-47
4.3.1 圆盘的应力分布33-37
4.3.2 泊松比和高径比对圆盘应力分布的影响37-39
4.3.3 强度论述39-47
4.4 本章小结47-49
结论和展望49-51
结论49-50
展望50-51
致谢51-52