巖石破壞的尺度效應(yīng)

在復(fù)雜性科學(xué)和物質(zhì)多樣性研究中，尺度效應(yīng)是一個(gè)普遍而至關(guān)重
要的問(wèn)題。尺度的不同常常引起材料主要相互作用力的不同，導(dǎo)致材料
物理力學(xué)性能產(chǎn)生重大差異，在不同尺度下的材料力學(xué)參數(shù)截然不同。
對(duì)于機(jī)械、航空領(lǐng)域而言，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行與實(shí)際結(jié)構(gòu)等尺寸的研究比較
容易，相對(duì)而言，尺寸效應(yīng)影響不是特別顯著。然而，對(duì)于巖土工程領(lǐng)
域(如壩體、碼頭、橋梁基礎(chǔ)等)，實(shí)際結(jié)構(gòu)往往很大，在室內(nèi)進(jìn)行真實(shí)
結(jié)構(gòu)等尺度大小的系統(tǒng)試驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的，而且由于工程材料的復(fù)雜性(
如微裂縫、夾雜、孔洞以及界面脫層等缺陷存在及相互作用)，真實(shí)模
擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況(幾何相似、尺寸相似、材料相似、邊界條件相似)幾乎
是不太可能的。因此，在進(jìn)行大尺度的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何合理選取
實(shí)驗(yàn)室里小尺度試驗(yàn)成果參數(shù)，一直是巖石力學(xué)中試圖解決卻未得到徹
底解決的問(wèn)題之一。

目前，直接選用巖石材料作為研究對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)室里直接進(jìn)行尺度
效應(yīng)測(cè)試的研究報(bào)道并不多見(jiàn)，而大多采用數(shù)值模擬手段來(lái)進(jìn)行；而且
，巖石材料尺度效應(yīng)大多沿用Ba2ant Z．P．等的混凝土材料尺度效應(yīng)
研究結(jié)果。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地質(zhì)演化作用的巖石材料與經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢杈鶆虻幕?br>凝土材料在細(xì)觀層次上的非均勻程度存在著顯著差異。

含微結(jié)構(gòu)面不同直徑灰?guī)r試件的單軸壓縮試驗(yàn)成果進(jìn)行歸納分析，
研究灰?guī)r材料的尺度效應(yīng)規(guī)律及其影響因素，探討灰?guī)r尺度效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)
理，不但可為所選巖石建立真三軸能量破壞準(zhǔn)則提供準(zhǔn)確材料參數(shù)服務(wù)
，而且可為所選灰?guī)r單軸壓縮破壞機(jī)理提供合理解釋。

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