红层软岩单轴抗压强度的尺寸效应

doi:10.11988/ckyyb.20150567

长江科学院院报 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (9): 78-82.DOI: 10.11988/ckyyb.20150567

红层软岩单轴抗压强度的尺寸效应

吕龙龙^1a，1b，2，宋丽^1a，1b，2，廖红建²，李杭州²

1.中国科学院 a.武汉岩土力学研究所;b.岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071;
2.西安交通大学土木工程系，西安 710049

收稿日期:2015-07-06 修回日期:2015-08-25 出版日期:2016-09-25 发布日期:2016-09-22
通讯作者: 宋丽(1973-),女,宁夏西吉人,副教授,博士研究生,研究方向为钢筋混凝土基本理论及岩土工程材料本构关系,(电话)15691852276(电子信箱)songli@mailxjtu.edu.cn。
作者简介:吕龙龙(1991-)，男，陕西榆林人，助理工程师，硕士，研究方向为软岩力学特性及软岩本构关系，(电话)13139501054(电子信箱)455745535@qq.com。
基金资助:
岩土力学与工程国家重点实验室项目(201105047 );中央高校基本科研业务费专项资金项目(xjj2013076)

Size Effect on Uniaxial Compressive Strength of Red Bed Soft Rock

LV Long-long^1,2,3,SONG Li^1,2,3,LIAO Hong-jian³, LI Hang-zhou³

1.Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China;
2.State KeyLaboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China;
3.Department of Civil Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China

Received:2015-07-06 Revised:2015-08-25 Published:2016-09-25 Online:2016-09-22

摘要/Abstract

摘要： 通过对甘肃省定西市兰渝铁路(夏广段)LYS-1标胡麻岭隧道的红层软岩进行不同高径比试样单轴抗压强度对比试验，研究红层软岩单轴抗压强度的尺寸效应。加工试件直径50 mm，高20~100 mm。定义无量纲量尺寸效应系数为非标准样与标准样所测单轴抗压强度之比。试验数据拟合得出红层软岩尺寸效应系数与高径比、平均弹性模量之间线性相关，拟合效果良好;高径比＜2.0，尺寸效应系数随着高径比的增大呈先减小后增加的趋势。联立拟合直线求解，得出尺寸效应系数取极小值时的高径比。对试样进行受力分析，通过研究不同破坏形态，得出红层软岩试样尺寸效应系数变化的原因，且发现红层软岩尺寸效应明显。

关键词: 红层软岩, 尺寸效应, 拟合效果, 弹性模量, 高径比

Abstract: The size effect of red bed soft rock's uniaxial compressive strength was researched in this paper.The testing samples are taken from Humaling Tunnel of the Xiaguan-Guangyuan Section of Lanzhou-Chongqing Railway,Dingxi city,Gansu Province,China.The samples are of cylindrical shape with different ratios of height to diameter(diameter 50mm,height 20-100 mm).Results show that the red bed soft rock has obvious size effect.The dimensionless size effect coefficient is defined as the ratio of uniaxial compressive strength of nonstandard sample to that of standard sample.Fitting of test data shows that size effect coefficient is linearly related with height to diameter ratio and average elastic modulus.A mathematical model is established to illustrate this linear function.When the height to diameter ratio is smaller than 2.0,the size effect coefficient decreases and then increases with the increase of the ratio.The height to diameter ratio corresponding to minimum coefficient is obtained.Moreover,stress analysis is conducted to research the destruction patterns of red bed soft rock,and the causes of size effect coefficient variation are given.

Key words: red bed soft rock, size effect, fitting result, elastic modulus, ratio of height to diameter

中图分类号:

TU45

吕龙龙，宋丽，廖红建，李杭州. 红层软岩单轴抗压强度的尺寸效应[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(9): 78-82.

LV Long-long,SONG Li,LIAO Hong-jian, LI Hang-zhou. Size Effect on Uniaxial Compressive Strength of Red Bed Soft Rock[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2016, 33(9): 78-82.

[1]	王瑞红, 贾敬茹, 骆浩, 危灿, 张健锋, 贾依行. 峰前峰后循环加卸载对砂岩动力特性的影响[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 94-101.
[2]	赵娜, 左永振, 陆世权, 周跃峰, 张婷. 软岩堆石料的击实特性与尺寸效应研究[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(11): 158-162.
[3]	吴恺, 柴芮祥, 王继成. 循环荷载下海砂复合固化淤泥动弹性模量与阻尼比研究[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(3): 117-123.
[4]	潘家军, 孙向军. 粗颗粒土缩尺方法及缩尺效应研究进展[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(11): 1-8.
[5]	郑洁, 郑红卫, 王菁莪. 非饱和黄土弹性模量与饱和度关系模型研究[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(9): 118-123.
[6]	杨立云, 王志斌, 张鹏, 钱桂安, 张东宾, 林长宇. 考虑尺寸效应和加载方式的砂岩抗拉强度统计模型[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(11): 94-101.
[7]	汪碧飞, 李勇泉, 陈美娟, 熊绍钧. 埋藏式月牙肋岔管内压分担比研究[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(6): 123-127.
[8]	李旭, 张鹏超. 循环加卸载下黄砂岩力学特性和能量演化规律[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(4): 124-131.
[9]	徐兴倩, 刘剑, 屈新, 张新启, 窦思军. 热解过程中油页岩弹性模量变化规律[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(3): 110-114.
[10]	赵立财. 砂岩分级加卸载蠕变特性试验研究[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(2): 67-72,79.
[11]	李健斌, 陈健. 考虑参数空间变异性的盾构隧道施工地层变形综合可靠度分析[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(6): 127-133.
[12]	徐快乐, 刘聪颖, 倪鑫, 朱余, 宛良朋, 邓华锋. 砂岩巴西劈裂抗拉强度的尺寸效应研究[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(2): 126-129.
[13]	袁璞,马冬冬. 干湿循环与动载耦合作用下煤矿砂岩损伤演化及本构模型研究[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(8): 119-124.
[14]	杜向琴,李宗利. 考虑界面过渡区非均质性的混凝土弹性模量预测[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(8): 153-158,164.
[15]	冯忠居, 胡海波, 董芸秀, 戴良军, 冯凯, 文军强. 超大直径空心独立复合桩的竖向承载力计算方法[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(12): 91-95.

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Size Effect on Uniaxial Compressive Strength of Red Bed Soft Rock

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