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考虑垫条比与泊松比影响的立方体劈裂强度分析
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083, [2]同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51304240,51374246);同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室开放基金(KLE-TJGE-B1305)
中文摘要:

立方体劈裂试验的应力公式借鉴于传统圆盘巴西试验,忽略了其三维效应,有效性难以保证。为了保证试验的有效性,得到更准确的应力公式,通过三维数值计算方法模拟立方体劈裂试验,结合 Griffith 强度理论分析其三维效应。分析得出,垫条比(垫条宽度和立方体边长的比值)和泊松比对立方体内应力分布影响较大。当垫条比取值一定时,泊松比取值越大,立方体内应力分布受应力集中影响越大,越难保证中心点起裂,而中心点起裂是立方体劈裂试验有效的前提,从而导致试验所测抗拉强度偏小;当泊松比取值一定时,垫条比取值越小,立方体内应力分布受应力集中影响越大,越容易在加载点附近出现应力凸起点,从而无法保证试验的有效性。为了保证试验的有效性,结合数值试验分析结果,对于不同的泊松比,推荐相应的垫条比取值范围,并在推荐范围内,建立考虑垫条比和泊松比的立方体劈裂强度修正公式。

英文摘要:

The formula of tensile strengths from the cubic splitting test ignores the three-dimensional effect. In order to obtain a more accurate stress formula,the cubic splitting test was simulated using the 3D numerical method to analyze the 3D effects based on the Griffith strength theory. It was found that the influences of the cushion-side ratio(the ratio of the width of cushion to the length of cube) and Poisson's ratio on the stress of the cubic splitting test were significant. If the cushion-side ratio was constant,with the increase of the Poisson's ratio, the influence of the stress concentration on the stress in the cubic specimen became larger,and the crack initiation at the center were not guaranteed. However,the center crack initiation is the premise of a valid test. The smaller tensile strength was obtained in this case. If Poisson′s ratio was constant,the smaller the cushion-side ratio the larger the influence of the stress concentration on the stress in the cubic specimen,the easier for a stress convex point to occur near the loading location. So the validity of the test was difficult to be guaranteed. In order to guarantee the validity of the tests,a revised 3D formula of tensile strengths was established considering the effect of cushion-side ratio and Poisson′s ratio with corresponding recommended range of cushion-side ratios for different Poisson′s ratios.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823