考慮尺寸效應(yīng)的堆石顆粒強(qiáng)度試驗(yàn)研究.pdf

1、變形控制是堆石壩設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題，至今沒(méi)有很好地解決。堆石料的變形主要由堆石顆粒的破碎而引發(fā)的顆粒之間相互填充、滑移與顆粒結(jié)構(gòu)變化所致。因此，顆粒強(qiáng)度是關(guān)鍵的力學(xué)參量，在堆石受力變形的細(xì)觀模擬中需要首先解決。
　　堆石顆粒是堆石料承受荷載的最小單位，其強(qiáng)度具有明顯的尺寸效應(yīng)。也就是不同尺寸的巖石顆粒，其強(qiáng)度和變形特性存在著力學(xué)差異。原因是含有節(jié)理、裂隙、微裂紋等初始缺陷的巖石顆粒是非均勻性。本文通過(guò)大量的堆石顆粒的壓碎強(qiáng)度試驗(yàn)，研究

2、了堆石顆粒的強(qiáng)度分布特征，給出了強(qiáng)度分布規(guī)律并率定了參數(shù)。
　　進(jìn)行了干燥與飽和堆石顆粒擠碎試驗(yàn)，試驗(yàn)用料選自古水水電站工程的爆破玄武巖，粒徑分組為（20-22）、（22-24）、（24-26）、（26-28）、（28-30）、（30-32）、（32-34）、（34-36）、（36-38）、（38-40），每組顆粒至少進(jìn)行32個(gè)樣本的單軸壓碎試驗(yàn)，得到了顆粒破碎強(qiáng)度。
　　對(duì)試驗(yàn)得到的堆石顆粒強(qiáng)度，分別采用三參數(shù)Weibul

3、l模型和改進(jìn)的對(duì)數(shù)正態(tài)分布整理其強(qiáng)度分布規(guī)律，并求取了強(qiáng)度分布參數(shù)（m、d0、σ0）。比較了兩種分布的擬合效果，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的對(duì)數(shù)正態(tài)分布擬合效果優(yōu)于Weibull分布。
　　對(duì)破碎后顆粒進(jìn)行篩分，確定其破碎級(jí)配特性。發(fā)現(xiàn)兩種含水率狀態(tài)的顆粒破碎后級(jí)配均服從分形分布，并且分形維數(shù)相差不大，在2.42.5之間。利用馬剛建議的Weibull強(qiáng)度尺寸效應(yīng)公式推導(dǎo)方法，在改進(jìn)的對(duì)數(shù)正態(tài)分布基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了來(lái)自同一母巖的不同尺寸的巖石顆粒強(qiáng)度尺