CN103925866A - 一种测量岩石试件变形方法 - Google Patents
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Abstract
一种测量岩石试件变形方法，其步骤如下：①、将变形测表安装在磁性表架上，磁性表架安装在试验机的下承压板上，纵向测表表头与上承压板边缘接触，横向测表表头直接与试件接触，测表调零位；②、将试件反复预压2`3次，加荷压力约为岩石极限强度的15%。③、按规定的加载方式和载荷分级。④、记录加载过程及破坏时出现的现象，对破坏后的试件进行描述。其优点是：针对“千分表法对应力应变的起始部分不易测准的缺点”提出了解决办法，填补岩石试验规程在解决此项缺点的空白；把修正后变形测值应用到计算公式后的结果与未修正的计算结果进行对比可见影响达到11.0%；可对纵向、横向两个方向上的两个变形测值进行修正，再将修正的数据进行该试验各种计算。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程技术领域，具体地说是一种测量岩石试件变形方法。
背景技术
测量岩石试件变形的方法有电阻应变仪法、千分表法，但是软岩电阻片不易粘牢，需要采用千分表法，千分表法存在对应力应变的起始部分不易测准的缺点。
在室内岩石单轴压缩变形试验中，千分表法测定岩石试件变形、其变形测值存在系统误差，因此需对此进行修正。
发明内容
本发明的目的是对“千分表法”测定的岩石试件的变形值进行修正，并将修正的数据进行各种试验计算的一种测量岩石试件变形方法。
本发明一种测量岩石试件变形方法，其原理为：以岩石试件所受的逐级压力P(kN)为横坐标，每一级压力下读到的变形测值与上一级压力下的变形测值的差值△Uh为纵坐标，绘制P(kN)～△Uh(变形差值)的关系曲线图。
本发明一种测量岩石试件变形方法，其步骤如下：
①、将变形测表安装在磁性表架上，磁性表架安装在试验机的下承压板上，纵向测表表头与上承压板边缘接触，横向测表表头直接与 试件接触，测表调零位。
②、将试件反复预压2～3次，加荷压力约为岩石极限强度的15％。
③、按规定的加载方式和载荷分级，加荷速度应为0.5MPa/s～1.0MPa/s，逐级测度载荷与变形值，直至试件破坏。
④、记录加载过程及破坏时出现的现象，对破坏后的试件进行描述。
⑤、将测读到的逐级压力及相应的变形测值数据输入在EXCEL中编辑好的P(kN)～△Uh关系曲线图表中。
⑥、由于岩石试件的压缩变形具有“随着压力的逐级增加，变形加大，但变形差值却逐渐降低,到试件破坏时又有加大趋势”的特点，从P(kN)～△Uh关系曲线图中起始几个点的趋势来修正、确定第一级压力下的变形差△Uh1值。被确定的△Uh1等于第一级压力下的修正变形测值Uh1，则Uh2＝Uh1+△Uh2，Uh3＝Uh2+△Uh3……如此对后面第四、第五……级压力下变形测值进行修正。
本发明一种测量岩石试件变形方法的优点是：针对“千分表法对应力应变的起始部分不易测准的缺点”提出了解决办法，填补岩石试验规程在解决此项缺点的空白；把修正后变形测值应用到计算公式后的结果与未修正的计算结果进行对比可见影响达到11.0％；可对纵向、横向两个方向上的两个变形测值进行修正，再将修正的数据进行该试验各种计算。
附图说明
图1为实施例一变形起点值校正图；
图2为实施例二变形起点值校正图；
图3为实施例三变形起点值校正图；
图4为实施例四变形起点值校正图。
具体实施方式
实施例一
取试件A4、灰岩￠4.98cm、H10.31cm，另一用来确定此试件极限抗压荷载的试件A1极限抗压值为160kN,于是设定A4的单轴压缩变形试验逐级荷载值为10kN，20kN……160kN,得到一组纵向测值及修正值如下表：
试件A4单轴压缩变形试验一个纵向测表的压力、变形差值、修正值表1
表1中：根据前三个点95、52、43变形差值的趋势走向确定第一级压力下变形差值为61更为合理，95是由于系统误差活动承压板带来的影响、偏大，同时61即为第一级压力下的修正纵向变形测值。
图1中：
①荷载一栏即为试件A4设定的一系列逐级压力；
②变形差值一栏是用未修正变形测值一栏的同级压力下的值减去上一级压力下的变形测值，如95＝95-0、52＝147-95、43＝190-147、……
③修正变形差值一栏除第一级压力下的值通过附表下的附图的起始部分的趋势走向自己确定(原则为遵循“随着压力的逐级增加，变形加大，但变形差值却逐渐降低,到试件破坏时又有加大趋势的特点”)，第二级压力以后的数值与变形差值一栏相同；
④未修正变形测值一栏即是逐级压力下千分表的原始读数；
⑤修正变形测值一栏是将修正的第一级压力下的△Uh1命其等于Uh1则Uh2＝Uh1+△Uh2。如上表中第一级压力10.0kN下的变形差值修正为61，则Uh1＝61，Uh2＝61+52＝113、Uh3＝113+43＝156、……依次类推。
实施例二
试件B4、粉砂岩￠4.98cm、H10.02cm，另一用来确定此试件极 限抗压荷载的试件B1极限抗压值为25.6kN,于是设定B4的单轴压缩变形试验逐级荷载值为1.5kN，3.0kN……27.0kN,得到测值及修正值如下表：
试件B4单轴压缩变形试验一个纵向测表的压力、变形差值、修正值表2
表2中：根据前三个点38、53、36变形差值的趋势走向确定第一级压力下变形差值为73更为合理，38是由于系统误差活动承压板带来的影响、偏小，同时73即为第一级压力下的修正纵向变形测值。
图2中：
①荷载一栏即为试件B4设定的一系列逐级压力；
②变形差值一栏是用未修正变形测值一栏的同级压力下的值减去上一级压力下的变形测值，如38＝38-0、53＝91-38、36＝127-91、……
③修正变形差值一栏除第一级压力下的值通过附表下的附图的起始部分的趋势走向自己确定(原则为遵循“随着压力的逐级增加，变形加大，但变形差值却逐渐降低,到试件破坏时又有加大趋势的特点”)，第二级压力以后的数值与变形差值一栏相同；
④未修正变形测值一栏即是逐级压力下千分表的原始读数；
⑤修正变形测值一栏是将修正的第一级压力下的△Uh1命其等于Uh1则Uh2＝Uh1+△Uh2。如上表中第一级压力1.5kN下的变形差值修正为73，则Uh1＝73，Uh2＝73+53＝126、Uh3＝126+36＝162、……依次类推。
实施例三
试件C4、石英岩￠4.98cm、H10.15cm，另一用来确定此试件极限抗压荷载的试件C1极限抗压值为303.0kN,于是设定C4的单轴压缩变形试验逐级荷载值为20kN，40.0kN……320.0kN,得到测值及修正值如下表：
试件C4单轴压缩变形试验一个纵向测表的压力、变形差值、修正值表3
表3中：根据前三个点107、41、26变形差值的趋势走向确定第一级压力下变形差值为66更为合理，107是由于系统误差活动承压板带来的影响、偏大，同时66即为第一级压力下的修正纵向变形测值。
图3中：
①荷载一栏即为试件C4设定的一系列逐级压力；
②变形差值一栏是用未修正变形测值一栏的同级压力下的值减去上一级压力下的变形测值，如107＝107-0、41＝148-107、26＝174-148、……
③修正变形差值一栏除第一级压力下的值通过附表下的附图的起始部分的趋势走向自己确定(原则为遵循“随着压力的逐级增加，变形加大，但变形差值却逐渐降低,到试件破坏时又有加大趋势的特点”)，第二级压力以后的数值与变形差值一栏相同；
④未修正变形测值一栏即是逐级压力下千分表的原始读数；
⑤修正变形测值一栏是将修正的第一级压力下的△Uh1命其等于Uh1则Uh2＝Uh1+△Uh2。如上表中第一级压力20.0kN下的变形差值修正为66，则Uh1＝66，Uh2＝66+41＝107、Uh3＝107+26＝133、……依次类推。
实施例四
试件D4、千枚岩￠4.98cm、H10.10cm，另一用来确定此试件极限抗压荷载的试件D1极限抗压值为78.2kN,于是设定D4的单轴压缩变形试验逐级荷载值为5.0kN，10.0kN……85.0kN,得到测值及修正值如下表：
试件D4单轴压缩变形试验一个纵向测表的压力、变形差值、修正值表4
表4中：根据前三个点27、36、29变形差值的趋势走向确定第一级压力下变形差值为46更为合理，27是由于系统误差活动承压板带来的影响、偏小，同时46即为第一级压力下的修正纵向变形测值。
图4中：
①荷载一栏即为试件D4设定的一系列逐级压力；
②变形差值一栏是用未修正变形测值一栏的同级压力下的值减去上一级压力下的变形测值，如27＝27-0、36＝63-27、29＝92-63、……
③修正变形差值一栏除第一级压力下的值通过附表下的附图的起始部分的趋势走向自己确定(原则为遵循“随着压力的逐级增加，变形加大，但变形差值却逐渐降低,到试件破坏时又有加大趋势的特点”)，第二级压力以后的数值与变形差值一栏同；
④未修正变形测值一栏即是逐级压力下千分表的原始读数；
⑤修正变形测值一栏是将修正的第一级压力下的△Uh1命其等于Uh1则Uh2＝Uh1+△Uh2。如上表中第一级压力5.0kN下的变形差值修正为46，则Uh1＝46，Uh2＝46+36＝82、Uh3＝82+29＝111、……依次类推。
Claims (1)
1.一种测量岩石试件变形方法，其特征在于：其步骤如下：
①、将变形测表安装在磁性表架上，磁性表架安装在试验机的下承压板上，纵向测表表头与上承压板边缘接触，横向测表表头直接与试件接触，测表调零位；
②、将试件反复预压2～3次，加荷压力约为岩石极限强度的15%；
③、按规定的加载方式和载荷分级，加荷速度应为0.5MPa/s～1.0MPa/s，逐级测度载荷与变形值，直至试件破坏；
④、记录加载过程及破坏时出现的现象，对破坏后的试件进行描述；
⑤、将测读到的逐级压力及相应的变形测值数据输入在EXCEL中编辑好的P(kN)～△Uh关系曲线图表中；
⑥、由于岩石试件的压缩变形具有“随着压力的逐级增加，变形加大，但变形差值却逐渐降低,到试件破坏时又有加大趋势”的特点，从P(kN)～△Uh关系曲线图中起始几个点的趋势来修正、确定第一级压力下的变形差△Uh1值；被确定的△Uh1等于第一级压力下的修正变形测值Uh1，则Uh2=Uh1+△Uh2，Uh3=Uh2+△Uh3……如此对后面第四、第五……级压力下变形测值进行修正。
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2014
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