本技术属于岩石力学试验技术领域,并公开了一种岩石试样抗拉强度测试方法,包括:获取圆球岩石试样与圆盘岩石试样,对各岩石试样进行力学试验,记录数据并计算抗拉强度值,据此初步判断岩石试样的三维抗拉强度。结合实验数据与抗拉强度值,利用数值软件建立数值模型,经轴向压缩得应力分布及潜在破裂面,进一步判断三维抗拉强度。通过内聚力数值模型模拟破裂过程,采用声发射技术捕捉声发射事件,再次评估三维抗拉强度。综合各步骤结果对比,得出圆球试样三维抗拉强度小于圆盘试样的结论。本发明所述技术方案能够深入研究圆球试样破裂过程及声发射分布特征,圆球试样更易体现岩石三维状态下的三维抗拉断特性。
背景技术
岩石抗拉强度是岩石力学中一个重要参数,其直接决定了工程岩体的稳定性。研究表明工程岩体中大多数破坏均由拉伸破坏引起。因此,准确获取岩石抗拉强度值对工程建设具有重要意义。目前,常用的抗拉强度测试方法有直接拉伸法和间接拉伸法。直接拉伸法测试岩石抗拉强度存在多种问题,虽然目前国内外学者已对直接拉伸测试夹具进行了改进优化,大大减弱了偏心受拉问题,但由于直接拉伸法操作复杂,需要克服样品与试验机连接等多种问题。因此,间接拉伸法测试岩石的抗拉强度应运而生。
间接拉伸法测试岩石的抗拉强度试验中最常用的是巴西劈裂法,国际岩石力学学会(ISRM)推荐将巴西劈裂法作为测试抗拉强度的间接方法,此后其他国家也将该方法纳入了相关技术规范,对此学者开展了大量研究。巴西劈裂法方法虽简单、易于实施,但是也存在一个缺陷,巴西圆盘试验时应力集中区小,裂纹必定会沿着最大主应力面扩展,相当于预先设定了拉断面,测试的结果可认为是该拉断面的抗拉强度值,不能表征三维岩石的真实抗拉强度。
实现思路