用人字形切槽巴西圆盘(CCNBD)确定岩石断裂韧度及其尺度律

摘要

国际岩石力学学会(ISRM)于1988年和1995年先后颁布了两种测试岩石断裂韧度的建议方法,其中1995年建议方法推荐的人字形切槽巴西圆盘(CCNBD)尚不够完善。有鉴于此,用两种大理岩制作成CCNBD和ISRM 1988年建议方法推荐的人字形切槽三点弯曲圆棒(CB)试样,分别在MTS810型材料试验机进行试验。结果发现,CCNBD试样测出的断裂韧度值比CB试样测出的断裂韧度值小,而重新标定关于CCNBD计算公式中的关键系数*minY后得出的断裂韧度值有一定改善。此外,基于内聚裂纹模型,对CCNBD试样用于岩石断裂韧度测试的尺寸效应问题进行了初步探讨,提出CCNBD试样的几何形状函数mag,很好地解决了Bazant的尺度律用于CCNBD试样结构的非相似性问题,从而减小了试样尺寸对材料断裂韧度的影响。