·200· 北京科技大学学报 2001年第3期 1,2实验过程 实验时，在试件上下受压边都贴了一层抹 有黄油的橡皮，再垫有2块具有足够刚度的钢 块，以减少摩擦与均匀压力.为了测得模型的宏 观等效泊松比4，特别地制作了原始跨距 L=15cm的横向位移传感器夹持在试件的中部 (见图2)，实验过程中用计算机记录了经过严 格标定处理的载荷与纵向位移(P一△，)曲线（见 图3)及载荷与横向位移(P一△M)曲线.石膏材 料的P一△1曲线在加载初期表现为一定程度的 图4模型试件【单压破坏情况 凸型形状，与结构致密坚硬的白色大理岩的P Flg.4 Failure specimens of model I in mniaxial compressing 一△，曲线很相似，白水泥材料的P一△曲线在 加载初期表现为一定程度的凹型形状，与某些 岩浆岩、砂岩的P一△1，曲线很相似.随着载荷的 继续增加，试件中某些裂纹初次开裂；此时，P 一山，曲线表现为开始变弯，非线性段开始、载 荷P还能再增加一点；然后P-△丛，曲线进人平 台段，试件失去继续承载的能力，最后P一1曲 线下落，试件整体破坏.模型的被环情况可见图 4与图5. 不同于P一△1曲线，2种材料的P一△2曲线 图5挑型试件Ⅱ单压破坏情况 都表现出良好的线性关系，主要原因在于横向 Fig.5 Failure specimens of model II in uniaxial 位移总很微小.以上特征并不因为试件中预制 compressing 有不同倾角、不同密度的裂纹群而有所改变.借 助于试件处于基本弹性变形阶段的载荷P及对 应的纵（△丛）横（△）向变形值，即可计算等效弹 性模量E。及泊松比4，： E。=(PLd0△)=Pd△) (1) 4=(△L)(△L)=△/△1 2) 宏观等效强度值： a。=PL·d 3) 图3中，为纵向变形中夹带进去的橡皮的 总变形量，计算△时应该扣除.式(3)中P为起 图2单压试验情况 裂载荷. Fig.2 Situation of uniaxial compressing 由于本文涉及的裂纹具有一定的缝隙宽 度，因而可以用来模拟不闭合或具有软弱夹层 的实际裂纹.由于这类裂纹不能传递压力也不 白水泥 P 能传递摩擦力，所以是所有结构面中对宏观强 度削弱最严重的裂纹群，其产状（裂纹群倾角α） 石膏 对宏观力学参数的影响正是本文所关心的.这 些裂纹在水平位置排裂时，不同于水平放置的 M 层状岩体间：亦对宏观强度有较强的削弱作用， 图3纵向压力P与变形△M的关系 试件的总体破坏是由于裂纹面中部弯曲拉应力 Fig.3 Relationship between compression Pand displace- 引起（见图5中水平裂纹的破坏）. ment Al 随着α的增加，破坏点逐步从上述裂纹面往