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岩石材料标准试件变形破坏的最佳长径比研究
岩石材料的尺寸或大小不同,其物理性质通常表现出显著的差异性。研究发现岩石材料表现出明显的尺寸效应,长径比的变化对其变形破坏过程、破裂形态、抗压强度、应力应变响应和能量响应都有显著影响,通过对特定尺寸岩样进行室内试验而得到的岩石强度和变形特性,不宜直接在实际的岩土工程设计中应用,因此对岩石材料变形破坏过程中的最佳长径比进行研究非常有必要。
本文基于考虑岩石材料初始损伤演化特征的岩石本构关系,对岩石材料变形破坏过程中岩样的最佳长径比进行了研究,从理论的角度推导计算了岩石的最佳长径比,提出了考虑岩石材料初始损伤演化特征的抗压强度以及单位体积中能量耗散随长径比变化的理论表达式。并通过一系列不同长径比花岗岩岩样的单轴压缩试验,对岩石材料破坏的破裂形态、抗压强度及能量耗散随长径比变化的规律进行研究与分析。
同时,通过试验结果与理论表达式的对比分析,论证了所得理论表达式的准确性,讨论了岩石材料的最佳长径比。通过有限差分程序FLAC3D进行岩石的单轴压缩模拟试验,对长径比为1、2、2.5、3、3.5、4的六组花岗岩岩样进行数值试验,分析了岩石材料单轴压缩变形破 ...

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关键词：有限差分 对比分析 物理性质 模拟试验 岩土工程