变形控制是堆石坝设计的核心问题,至今没有很好地解决。堆石料的变形主要由堆石颗粒的破碎而引发的颗粒之间相互填充、滑移与颗粒结构变化所致。因此,颗粒强度是关键的力学参量,在堆石受力变形的细观模拟中需要首先解决。堆石颗粒是堆石料承受荷载的最小单位,其强度具有明显的尺寸效应。也就是不同尺寸的岩石颗粒,其强度和变形特性存在着力学差异。原因是含有节理、裂隙、微裂纹等初始缺陷的岩石颗粒是非均匀性。本文通过大量的堆石颗粒的压碎强度试验,研究了堆石颗粒的强度分布特征,给出了强度分布规律并率定了参数。进行了干燥与饱和堆石颗粒挤碎试验,试验用料选自古水水电站工程的爆破玄武岩,粒径分组为(20-22)、(22-24)、(24-26)、(26-28)、(28-30)、(30-32)、(32-34)、(34-36)、(36-38)、(38-40),每组颗粒至少进行32个样本的单轴压碎试验,得到了颗粒破碎强度。对试验得到的堆石颗粒强度,分别采用三参数Weibull模型和改进的对数正态分布整理其强度分布规律,并求取了强度分布参数(m、0d、0?)。比较了两种分布的拟合效果,发现改进后的对数正态分布拟合效果优于Weibull分布。对破碎后颗粒进行筛分,确定其破碎级配特性。发现两种含水率状态的颗粒破碎后级配均服从分形分布,并且分形维数相差不大,在2.4 2.5之间。利用马刚建议的Weibull强度尺寸效应公式推导方法,在改进的对数正态分布基础上,推导了来自同一母岩的不同尺寸的岩石颗粒强度尺寸效应公式。