巖石材料混凝土材料夾雜實驗圖像顯微鏡
巖石破壞的尺度效應(yīng)
在復(fù)雜性科學(xué)和物質(zhì)多樣性研究中,尺度效應(yīng)是一個普遍而至關(guān)重
要的問題。尺度的不同常常引起材料主要相互作用力的不同,導(dǎo)致材料
物理力學(xué)性能產(chǎn)生重大差異,在不同尺度下的材料力學(xué)參數(shù)截然不同。
對于機械、航空領(lǐng)域而言,在實驗室進行與實際結(jié)構(gòu)等尺寸的研究比較
容易,相對而言,尺寸效應(yīng)影響不是特別顯著。然而,對于巖土工程領(lǐng)
域(如壩體、碼頭、橋梁基礎(chǔ)等),實際結(jié)構(gòu)往往很大,在室內(nèi)進行真實
結(jié)構(gòu)等尺度大小的系統(tǒng)試驗是不現(xiàn)實的,而且由于工程材料的復(fù)雜性(
如微裂縫、夾雜、孔洞以及界面脫層等缺陷存在及相互作用),真實模
擬現(xiàn)場實際情況(幾何相似、尺寸相似、材料相似、邊界條件相似)幾乎
是不太可能的。因此,在進行大尺度的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中,如何合理選取
實驗室里小尺度試驗成果參數(shù),一直是巖石力學(xué)中試圖解決卻未得到徹
底解決的問題之一。
目前,直接選用巖石材料作為研究對象,在實驗室里直接進行尺度
效應(yīng)測試的研究報道并不多見,而大多采用數(shù)值模擬手段來進行;而且
,巖石材料尺度效應(yīng)大多沿用Ba2ant Z.P.等的混凝土材料尺度效應(yīng)
研究結(jié)果。經(jīng)過長期地質(zhì)演化作用的巖石材料與經(jīng)過充分攪拌均勻的混
凝土材料在細觀層次上的非均勻程度存在著顯著差異。
含微結(jié)構(gòu)面不同直徑灰?guī)r試件的單軸壓縮試驗成果進行歸納分析,
研究灰?guī)r材料的尺度效應(yīng)規(guī)律及其影響因素,探討灰?guī)r尺度效應(yīng)產(chǎn)生機
理,不但可為所選巖石建立真三軸能量破壞準則提供準確材料參數(shù)服務(wù)
,而且可為所選灰?guī)r單軸壓縮破壞機理提供合理解釋。