科普 | 岩石抗拉强度

岩石抗拉强度是岩石物理力学性质之一。指岩石试件在拉应力作用下破坏时，与拉力垂直的断面上的平均拉应力。由于试件制作和实现单轴拉伸加载的困难，很少采用直接拉伸试验，大多采用劈裂法间接拉伸试验测定岩石抗拉强度，由于岩石中微裂隙在压力下闭合而产生摩擦，用劈裂法测定的抗拉强度略高于直接拉伸试验测定值。

简介岩石抗拉强度是岩石物理力学性质之一。指岩石试件在拉应力作用下破坏时，与拉力垂直的断面上的平均拉应力。由于试件制作和实现单轴拉伸加载的困难，很少采用直接拉伸试验，大多采用劈裂法间接拉伸试验测定岩石抗拉强度，由于岩石中微裂隙在压力下闭合而产生摩擦，用劈裂法测定的抗拉强度略高于直接拉伸试验测定值1。

岩石抗压强度岩石抗压强度是岩石物理力学性质之一。指团柱状或方柱状岩石试件在单轴压力作用下被破坏时，试件横断面上的平均压应力。岩石的抗压强度受试件断面形状和试件尺寸的影响。断面为方形时抗压强度比断面为圆形时略低，试件尺寸不同，抗压强度不同，但当试件尺寸增大到某一范围以上，抗压强度趋于常值。

矿山岩石力学研究采矿工程中开挖活动所影响的岩石内的一切力学现象的科学。它是当代采矿工程的重要理论基础之一，目的是指导矿山建设和生产，防止或消除矿山压力及滑坡对生产和安全的危害，改善爆破设计，选择岩石破碎方案及矿体自然崩落的规律。

矿山岩石力学研究的对象是自然岩体，即为多组不连续面所切割、具有各向异性及非均质性的天然地质介质。在裂隙及孔隙含水含气的情况下，这种地质介质是一种复杂的两相或三相介质。矿山岩石力学研究所涉及的空间范围为：矿床的开采深度自地表或海底下数公里；矿区的大小为数百平方米至数十平方公里；它所涉及的时间为数十年至数百年(即矿区的服务年限)2。

岩石力学物理模拟岩石力学物理模拟是指矿山岩石力学研究中的物理模拟，包括相似材料模拟、光测弹性材料模拟、底摩擦模拟及离心模拟。相似材料模拟，是采用力学上相似于原型材料的人工材料，按一定比例建造一个相似于原型的力学结构系统，施以相似于原型的载荷和工程活动。借以研究原型的力学过程及其结果。光测弹性材料模拟也是以模型研究原型的力学问题，相似条件只有其结构材料的弹性性质及型体的几何尺寸，研究的内容仅局限于弹性范围内的应力分布状态。底摩擦模拟是把结构模型置于可定向平移的底盘上，借运行的底盘与模型之间产生的摩擦力模拟重力，研究工程岩体在重力场中的破坏机制，离心模拟是以离心力模拟应力的模拟实验方法。

岩石流变强度岩石流变强度是岩石物理力学性质之一。指岩石在应力长期作用下的强度，取一组岩石试件进行岩石流变实验。在不同应力作用下可得到相应的一组变形时间曲线。

岩石流变强度随时间的增加而减小，即不同的时间有不同的包络线，也就是岩石强度包络线位置随时间增长而下降时包络线最低，流变强度下降到长期流变强度。

根据岩石长期流变强度的概念，对各项矿山工程而言，若施加的最大应力小于长期流变强度，则工程是稳定的，岩石只产生稳定蠕变，若施加的最大应力大于长期流变强度，则岩石将产生加速蠕变，直到破坏。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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