不同受力维度下红砂岩失稳评判指标研究

来源：黄金科学技术杂志2018年第2期北京时间：

作者：林格, 宫凤强

单位：1.中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083；2.中南大学高等研究中心，湖南 长沙 410083

摘要：为了研究不同受力维度下岩石峰值应力、峰值应变与失稳的关系，分别对红砂岩进行一维、二维、三维受力条件下的单轴抗压试验、变角板剪切试验和直接剪切试验以及三轴压缩试验。试验结果显示：单轴压缩试验中，峰值应力和峰值应变变异系数分别为6.61%和9.36%；变角板剪切试验中，峰值应力和峰值应变平均变异系数分别为5.69%和19.81%；直接剪切试验中，峰值应力和峰值应变平均变异系数分别为4.32%和14.74%；三轴压缩试验中，峰值应力和峰值应变平均变异系数分别为6.03%和7.44%。上述研究表明：当红砂岩处于一维和三维受力状态时，峰值应力和峰值应变均可以作为评判红砂岩是否失稳的指标，但峰值应力比峰值应变作为评判指标的可靠性更高；当红砂岩处于二维受力状态时，只有峰值应力能作为评判红砂岩是否失稳的指标。上述研究规律不仅对评判室内试验中岩石是否失稳具有重要意义，而且对评判岩土工程中岩石是否处于安全状态提供理论依据。

关键词：单轴抗压试验,变角板剪切试验,直接剪切试验,三轴压缩试验,峰值应力,峰值应变,变异系数

基金资助：国家自然科学基金项目“深埋硬岩劈裂破坏的强度准则和动静载荷组合作用机理研究”（编号41472269）资助