岩体力学复习提纲2.docVIP

《岩石力学》课程知识要点 一、基本概念 1.岩石力学 2.应力 3.正应力/normal stress component：应力在其作用截面的法线方向的分量。 4.剪应力/shear stress component：应力在其作用截面的切线方向的分量。 5.体力：分布在物体体积内的力。面力：分布在物体表面上的力。 6.弹性力学的基本假定 7.内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。 8.正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。 9.负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。 10.应力变换公式 11.主平面：单元体剪应力等于零的截面。 12.主应力：主平面上的正应力。 13.三维主应力方程与应力不变量： σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力． 14.主应力之间相互正交条件： 15.静水应力分量与主偏应力分量 16.静力平衡方程 17.平面问题的主应力及其方向计算 18应变、位移关系方程 19.体积应变 20.变形协调方程/strain compatibility equations：(P28) 21.虎克定律 22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定 (i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正；(ii)收缩正应变为正；(iii)压缩正应力为正； (iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。 23.强度(峰值强度) 24.残余强度 25.应变软化 26.塑性变形 27.屈服 28.岩石单轴压缩与三轴压缩典型特性 岩石单轴压缩特性：从变形的四个阶段理解：弹性变形、塑性变形、(峰值强度以后)应变软化、残余变形。 岩石三轴压缩特性：与单轴压缩特性，比较不同围压下的强度、变形性能，脆、塑性转变等。 29.扩容和碎胀性 30.Coulomb’s shear strength criterion： 31.格里菲斯强度准则 32.岩石结构面强度：(P64) 33.岩石和岩体 34.岩石的基本破坏类型 35.岩石结构的主要类型 36.岩石结构面的类型、特点和产状 37.结构面的间距 38.结构面的线密度Kd：指结构面法线方向单位长度上交切结构面的条数(条/m)。 39.岩体结构面的平均间距与线密度Kd关系： 取样线上的结构面线密度即为各组节理面线密度之和。 40. RQD指标计算及有关参数含义浅部地壳应力分布的一般规律岩石力学固有的复杂性岩石变形与围压的关系规律1、 已知某砂岩的单轴抗压强度σc=40MPa，τφ，内摩擦角ψ=45°。 (1)试应用库伦剪切强度准则(Coulomb’s shear strength criterion)计算该试件(jacketed specimen)在围压σ3=10MPa 作用下的峰值抗压强度。 (2)如果有一结构面斜向穿透上述岩石试件，此结构面的外法线与竖向最大主应力方向的夹角β=30°，结构面的粘聚力CW=0，内摩擦角φW=30°，计算沿结构面滑移的强度，并分析此条件下结构面对岩体强度的影响。 解：（1）由题意得：σc=40MPa, ψ=45°, σ3=0MPa 峰值抗压强度为： （2）由题意得：β=30°, CW=0, φW=30° 峰值抗压强度为： 可知，此结构面对岩体强度没有影响 例2已知矩形板边缘上均匀分布给定的载荷，板厚t=100mm,边AB＝500mm，BC＝400mm; AB面上作用的正应力合力与CD面上作用的正应力合力值相等，方向相反，PAB=PCD=200KN; AD面、BC面上作用的正应力合力PAD=PBC=320KN；TAD=TBC=100KN，求： （1）确定AB、CD边上为保持平衡必须的剪力，并画出其作用方向。 （2）最大主应力和最小主应力值。（3）最大主应力轴相对X轴的方向。 解：（1）如图，已知：AB＝500mm=0.5m，BC＝400mm=0.4m，厚度t＝100mm＝0.1m。 TAD=TBC=100KN,AD= BC＝400mm， 由应力平衡可知：, （2）由题意得 , 即： 例3：知矩形板边缘上均布着给定的荷载。板厚50mm, 长500mm, 长400mm。 求：(1) 对于所示的l, m轴，确定应力分量。 (2) 与x轴夹角为(的坐标系，确定作用在该面上的(x、(y、(xy和(的函数表达式，并分别给出(=0(、60( 、90(时的值。 解（1）由题意可知AB＝500mm，BC＝400mm，厚t＝50mm 。由图可知， （2）由题意得， , 例4 已知深部净水压力式圆形巷道半径为a，距圆心为r处围岩应力， 试画出其曲线。（a为已知数） 例5设某岩体的结构体强度符合莫尔