巴西试验

巴西劈裂试验巴西实验原理•测量材料的抗拉强度方法有直接拉伸法和间接拉伸法，但由于直接拉伸试验的岩石试样在加工过程中比较困难，另外试验加载过程中有时会出现偏心，不能保证拉力通过试样中心轴。•间接拉伸法包活巴西劈裂试（Braziliantest）、三点试验、和圆环劈裂试验等，其中巴西劈裂试验是在国内外运用最为广泛的一种方法。传统的试验方法是将经过加工的圆盘状试样,放置于压力机的承压板间,并在试样与上、下承压板之间各放置一根直径为1mm的硬质钢丝作为塾条,垫条位于与试样端面垂直的对称轴面上,它可将施加的压力变为线荷载,以使试样内部产生垂直于上、下荷载作用方向的拉应力。使试样因拉应力而破坏。根据平面应力问题的弹性力学解答可知（1）式中P为圆盘径向荷载，L为圆盘厚度，D为圆盘直径•在线荷载P（加载力）的作用下，圆盘中心O处有因此可以得到水平拉应力为（2）压应力为（3）可以看出，圆盘中心出的压应力只有拉应力的3倍，而混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/10～1/20，因此可以认为试样为劈裂破坏。在实际试验过程中，考察试样中心垂直于加载方向上的受力情况，在ox上任一点，根据几何关系（4）并且有（5）把式（4）、（5）分别代入式（1），整理后可得（6）（7）（8）巴西圆盘试验存在的问题从巴西试验最初提出来时就一直受到批评。早在1964年,法伊鲁斯特指出,从巴西试验结果计算出的拉伸强度低于真实的拉伸强度值。Wijka提出了一个从三维(3D)’修正’到二维巴西试验的理论解。其他研究人员表示,不同的加载方法会有不同的测试结果。此外,根据弹性理论,试样在三维条件下泊松比会影响其应力分布,但这种影响几乎没有受到关注。1巴西试验抗拉强度公式是基于平面应力问题的弹性力学的解析解，而试样实际上处于三维应力状态；2线荷载加载形式容易导致试样从加载点起裂，不满足中心起裂条件。对此王启智等人提出了平台巴西圆盘试样，在圆盘试样中引进两个平台作为加载面，把载荷有集中力改为平台上的均布力，彻底改善了接处触部位的应力状态。对均布受压的平台圆盘要获得精确的弹性力学位移解和应力解都是不可能的。因此，研究方法采用有限元分析(ANSYS)和近似弹性解析。用ANSYS对2a=30°计算的AB线上的经无量纲化后绘于图2根据图2对平台圆盘应该取