Способ определения параметров длительной прочности горных пород Советский патент 1990 года по МПК G01N3/24 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения параметров длительной прочности горных пород, преимущественно грунтов.

Цель изобретения - повьшение точности

На фиг.1 изображены графики изменения нормальных и касательных напряжений Циклического нагружения испытуемого материала сжимающими и сдвигающими нагрузками; на фиг.2 - графи- .ки зависимостей стабилизированных зиаче1шй касательных напряжений от относительной деформации при различных значениях нормальных напряжений сжатия породы.

Способ осуществляют следующим образом К образцу ши участку массива через штамп прикладывают сжимающую нагрузку, которая создает в нем нор5 , а затем чемальные напряжения С рез упругий элемент пр икладывают сдвигаюцум нагрузку, которая создает в нем соответствующие касательные напряжения t , приближающ1 еся по величине к условно-мгновенной нели чи- не прочности испытуемого материала при сдвиге. Наблюдают за релаксацией касательных напряжений при фиксированном значении нормальных напряжений до их стабилизации. Затем в несколько ступеней снимают с образца материала сжимсяющую нагрузку со стабилизац11ей на каждой ступени касательных напряжений при их релаксации В результате получают значения

1

СО 00 Од

стабилизированных сдвигающих напряжений, соответствующих определенным

значениям сжимакяцих напряжений.

Затем описанные операции цикличес- ки повторяют с увеличением на каждом цикле максимального значения сдвигающей нагрузки. С ростом максимального значения нагрузки до некоторого момента возрастают и значения стабилизированных сдвиговых напряжений, а затем рост их прекращается или они .уменьшаются. Циклическое на- гружение образца материала осуществляют до момента прекращения роста ста- бшшзированных значений сдвиговых напряжений по сравнению с предвдущим

циклом.

Для соответствующих стабилизированных значешш сдвиговьк напряжений изме ряют д еформазщи материала образца и строят графики зависимостей стабилизированных значений касательных напряжений от относительной деформации материала при различных значениях нормальньк напряжений его сжатия, по которым определяют параметры длительной прочности с учетом максимальных значений стабилизированных сдвигающих напряжений.

В предложенном способе снятие сжимающей нагрузки можно осуществлять не только ступенчато, но и по любому другому закону при вьшолнении необходимого условия - стабилизации касательных напряжений. Кроме этого после снятия сжимающей нагрузки циклы способа продолжают, прикладывая растягивающуьз нагрузку, и определяют параметры длительной прочности материала при его растяжении.

Пример. Образец материала нагружают четырьмя циклами. Нормальные напряжения снимают ступенчато. На каждой из четырех ступеней нор- мальных напряжений касательные напряжения стабилизируются за время около 15 мин. На первом цикле касательные напряжения составляют примерно 10% от условно-мгновенной прочности материала,, На каждом цикле касательные напряжения увеличивают

Значения стабилизированных сдвиговых напряжений на двух последних, циклах почти совпадают (фиг. 2) , и испытания прекращают. Повышение точности испытаний сопровождается определением более высоких параметров длительной прочности материала.

Формула изобретения

1. Способ определения параметров длительной прочности горных пород, заключающийся в том, что нагружают образец или участок массива породы путем последовательного приложения сжимающей нагрузки и через упругий элемент - сдвигаюцей нагрузки, снимают сжимающую нагрузку при стабилизации значений сдвигающих напряжений и деформаций и по значениям сжиманиях и стабилизированных сдвигающих напряжений определяют параметры длительной прочности, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, нагружение осуществляют циклически с увеличением в каждом цикле максимального значения сдвигающей . нагрузки до момента прекращения роста стаб1шизированньпс значений сдви- гаюцих напряжений по сравнению с предыдущим 1 циклом, а параметры .длительной прочности определяют с учетом максимальных значений стабилизированных сдвигающих напряжений-.

2. Способ по П.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью расширения индормативности путем увеличения диапазона прикладываемых нагрузок, после снятия сжимающей нагрузки циклы продолжают, прикладывая растягивающую нагрузку.

Фиг.1

I I Ш Ж

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет определять параметры длительной прочности преимущественно грунтов. Цель изобретения - повышение точности. По предложенному способу образец материала нагружают циклически, на каждом цикле предварительно сжатый материал ступенчато разгружают при действии на него сдвигающей нагрузки. Материал на каждой ступени выдерживают до стабилизации касательных напряжений при их релаксации. На каждом цикле увеличивают максимальные значения касательных напряжений, циклы повторяют до прекращения роста стабилизированных значений сдвиговых напряжений по сравнению с предыдущим циклом, а параметры длительной прочности определяют с учетом максимальных значений стабилизированных сдвигающих напряжений. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.