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期 重 庆 建 筑 大 学 学 报
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高温状态下大理岩力学性能实验研究
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收稿日期!
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基金项目!国家自然科学基金重大项目"
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#&国家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 "
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江苏省高校自然科学基础研究项目"
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#&徐州工程学院校级项目"
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作者简介!张连英"
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#$女$讲师$博士$主要从事工程力学研究%"
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茅献彪"联系人#$男$教授 $博士生 导 师 %"
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茅献彪
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孙景芳
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卢爱红
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徐州工程学院
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数理学院$江苏 徐州
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中国矿业大学
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理学院 $江苏 徐州
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摘要!
采用电液伺服材料力学试验系统对常温
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高温作用下大理岩的力学性能进行 了研 究"考 察
了大理岩的全应力
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应变曲线$峰值应力
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$峰值应变
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$弹性模量
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等量的变化特征# 结果表明&随受
热温度升高大理岩的峰值应力和弹性模量不同程 度 上 渐次降低"尤 其是在不 同 温 度段岩石 强 度 降低具
有突变性"而峰值应变不同程度渐次增长#
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时大理岩的延性明显增强"应力达到 峰值 后"应变仍表
现出缓慢增加特性"但最终大理岩破坏方式仍以 脆 断 为主# 研究 结 果 一定程 度 上 反映了大 理 岩 在温度
作用下内部结构变化的特征"可为相关岩体工程设计与研究提供参考#
关键词!
大理岩%高温作用%力学性能%实验研究
中图分类号!
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文献标志码!
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文章编号!
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处理高温环境下的岩石工程问题是对岩 石力学新
的挑战%高放射 性 核 废 料 的地 层 深埋 处 置)地 热 资 源
开发以及大都市圈的大深度地下空间开发利用等工程
所处的地质环境 周 围 岩 体 均可 能 经历 一 定的 高 温$这
就需要考虑岩石 在 高 温 作 用下 的 强度 及 变形 特 性$以
便为岩石工程的设计)施工提供参数和依据%
长期以来$国内 外 许 多 学 者对 岩 石的 热 力 学 特 性
作了大量的研究$主 要有 以 下几 个 方面!"
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#基本 物 理
力学参数的测定
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"包括岩石的变形模量)泊松比)抗
拉强度)抗压强 度)内聚 力)内 摩 擦角)粘 度)热 膨 胀 系
数等#&"
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#热 裂 化 问 题 研 究
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#变 形 机 制 的 研
究
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#破坏准则和 本 构方程 等
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$并取 得 理论 意
义和实用价值 的 研 究 成 果% 但 由 于岩 石 中矿 物 成 分)
结构不同$即 内 部 微 裂 纹 的 发 育 程 度)分 布 形 式 的 差
异$故岩石的力 学 特 性受 温 度的 响 应极 其 复杂%不 同
岩石的强度)变形表现出不同的温度特性$即使同一种
岩石在不同的地 质 及 赋存 条 件下$其 温 度相 应 特性 也
会有巨大差异%