巴西圆盘拉伸强度测试在岩石力学中的发展综述及新见解

来源：石油科学通报杂志2024年第2期北京时间：

作者：张军；牟晋智；潘哲君；李玉伟

单位：东北石油大学石油工程学院,大庆 163318%辽宁大学环境学院,沈阳 110036

摘要：准确获取岩石抗拉强度,全面了解岩石拉伸破坏演化机制,是岩石力学理论研究和岩体工程应用的关键问题之一.由于直接拉伸试验存在试样夹持困难、端部应力集中显著、试验成功率低等诸多局限性难题,岩石类材料抗拉强度通常采用间接方法测试.而巴西圆盘试验作为间接方法中最被广泛使用的测试技术,自提出就因其特殊的力学机制而成为了岩石力学领域的研究热点,但同时其结果的准确性和有效性也受到了广泛的质疑与讨论.本文系统调研了巴西圆盘试验相关的室内试验、解析模型和数值模拟研究,总结并分析了该方法的发展趋势、形成的不同试验标准以及每种标准提出的基本依据和适用性.基于国内研究中的试验数据,对比了巴西圆盘和直接拉伸试验在测试结果上的差异,分析了控制巴西圆盘有效起裂的关键因素,明确了外在因素(加载条件、几何形状)和内在因素(力学性质、非均质性)对巴西圆盘断裂机制和试验结果的影响.最后,从初始裂纹萌生和扩展裂纹延伸两个阶段重新讨论了巴西圆盘测试岩石拉伸强度在实际条件下的有效性,并结合近年来几种创新型的岩石拉伸测试新方法,指出了岩石力学领域抗拉强度测试方法的发展方向.

关键词：岩石抗拉强度,巴西圆盘试验,加载条件,非均质性