[發明專利]巖石在圍壓條件下的拉伸強度計算方法及應用有效
| 申請號： | 202011046352.2 | 申請日： | 2020-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN112198052B | 公開（公告）日： | 2022-07-12 |
| 發明（設計）人： | 黃達;劉洋;岑奪豐;宮鳳強;鐘助 | 申請（專利權）人： | 河北工業大學 |
| 主分類號： | G01N3/08 | 分類號： | G01N3/08 |
| 代理公司： | 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210 | 代理人： | 付長杰;張國榮 |
| 地址： | 300401 *** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 巖石 壓條 拉伸 強度 計算方法 應用 | ||
1.一種巖石在圍壓條件下的拉伸強度計算方法，其特征在于，該方法根據公式(1)的巖石圍壓與拉伸強度的關系準則計算巖石的拉伸強度；
其中，σ3為拉伸強度，σ1為圍壓值；m、n、k、q和a為常數。
2.根據權利要求1所述的巖石在圍壓條件下的拉伸強度計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟S1、進行巖石試樣在不同圍壓條件下的拉伸試驗，獲取巖石試樣在不同圍壓作用下的拉伸強度；
步驟S2、根據不同圍壓及其對應的拉伸強度進行數據擬合，確定公式(1)中的當前巖石材料屬性相關的常數值，再根據確定的巖石圍壓與拉伸強度的關系準則，計算出當前巖石在不同圍壓條件下的拉伸強度。
3.根據權利要求2所述的巖石在圍壓條件下的拉伸強度計算方法，其特征在于，步驟S1中拉伸試驗的過程是：
1-1制備巖石試樣，巖石試樣的兩端分別粘結帶螺紋孔的金屬端頭；
1-2將巖石試樣豎直安裝在拉伸-壓縮轉換裝置上，將巖石試樣兩端的金屬端頭與拉伸-壓縮轉換裝置上、下部的連接端固連；然后將安裝有巖石試樣的拉伸-壓縮轉換裝置整體密封在三軸壓縮試驗機的圍壓腔中，三軸壓縮試驗機的兩個加載頭分別與拉伸-壓縮轉換裝置的加載端固連，向圍壓腔內充入硅油；
1-3對巖石試樣施加圍壓，待圍壓值穩定后對巖石試樣逐漸施加軸向壓力；當巖石試樣發生斷裂，停止拉伸。
4.根據權利要求3所述的巖石在圍壓條件下的拉伸強度計算方法，其特征在于，巖石試樣采用花崗巖制成，巖石試樣為高100mm，直徑為50mm的圓柱體。
5.一種巖石在圍壓條件下的拉伸強度計算方法的應用，其特征在于，需要預先進行巖石試樣的拉伸試驗，確定不同巖石材料對應的m、n、k、q和a的取值；測量某處巖石的圍壓值，根據公式(1)的關系準則計算得到該處巖石破裂時拉伸強度的理論值；
實時監測該處巖石的實際強度，當巖石的實際強度小于拉伸強度的理論值時表示巖石未發生破裂，可以繼續開挖；當巖石的實際強度大于或等于拉伸強度的理論值時表示巖石發生破裂，需要停止開挖操作。
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