岩石点荷载强度及其破坏影响因素试验研究

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本文以煤层顶板底板常见的粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砂质泥岩和碳质泥岩六种岩性为研究对象,通过理论分析和试验研究相结合的方法,研究了不规则岩石试件的点荷载强度试验及其破坏影响因素。  首先,介绍了设计一套完整的便携式点荷载仪所进行的一系列步骤和方法,对仪器的结构、系统以及原理图都进行了描述,并且用编程语言给出了软件的主要界面图。  其次,分析了点荷载强度的破坏影响因素,对六种岩性不规则岩石试件的形状效应和尺寸效应进行了修正,同时还得出不规则岩石试件的形状效应和尺寸效应的修正公式。  最后,统计分析了六种岩性不规则岩石试件的点荷载强度值,由此可以得出:粗砂岩、中砂岩和砂纸泥岩的直方图呈现正常的形态,而粉砂岩、细砂岩和碳质泥岩的直方图分别呈现偏态型、双峰型和折齿型异常形态。六种岩性的强度值均基本上满足正态分布规律,一定程度上验证了使用不规则岩石试件进行点荷载试验的合理性。  综上分析可知:不规则岩石点荷载强度与破坏载荷面积、加载点间距以及高径比之间存在一定的关系。不规则岩石点荷载强度与破坏载荷面积之间存在一定的线性关系,不同的破坏载荷面积对点荷载试验中的尺寸、形状的效应没有太大的影响。给出了处理不规则试件的方法:高径比一般取0.8~1.3之间、加载点间距为30~50mm之间。
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