岩石强度破裂准则.ppt

(d) (d)代入(c）得 在 下的准则 与库仑准则类似，抛物线型。 10、Hoek-Brown岩石破坏经验准则 现行的岩石破坏理论能够对岩石性态的某些方面的问题做出很好的解释，但不能推广到某些特定应力条件以外的范围。因此，霍克和布朗基于大量岩石（岩体）抛物线型破坏包络线（强度曲线）的系统研究，提出了岩石破坏经验准则，即： σ1e—破坏时最大有效主应力，Mpa； σ3e-破坏时最小有效主应力，Mpa； σc—结构完整的连续介质岩石材料单轴抗压强度，Mpa； m、s—经验系数 m的变化范围为0.001（强烈破坏岩石）-25（坚硬而完整的岩石）；s变化范围为0（节理化岩体）一1（完整岩石）。 10、Hoek-Brown岩石破坏经验准则 11、伦特堡（Lund Borg）岩石破坏经验准则 伦特堡（Lund Borg）根据大量岩石强度试验结果提出，当岩石的正应力达到一定限度，即相当于岩石的晶体强度时，由于岩石晶体被破坏，因此即使继续增加法向载荷（正应力），岩石抗剪强度也不再随之增大。据此，伦特堡建议采用下式描述岩石在载荷作用下的破坏状态： 11、伦特堡（Lund Borg）岩石破坏经验准则 σ、τ-所考查部分（点）正应力及剪应力； τ0——正应力σ=0时岩石的抗剪切强度； τm——岩石晶体极限抗剪切强度； Ar——岩石类型有关的经验系数。 当岩石所受的正应力σ及剪应力τ满足此关系时，岩石便被破坏。 剥蚀 二次项 制成表 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 莫尔于1900年提出，当一个面上的剪应力与正应力之间满足某种函数关系时，即 沿该面会发生破裂，这就是莫尔破裂准则。其中函数f的形式与岩石种类有关。不难看出，莫尔准则是库仑准则的一般化。因为库仑准则在平面上代表一条直线，而莫尔准则代表了平面中的一条曲线AB。 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 5、莫尔-库伦强度破坏准则(Mohr-coulomb criterion) 6、八面体应力强度理论 八面体应力强度理论属于剪应力强度理论，认为材料屈服或破坏是由于八面体上剪应力达到某一临界值引起的。 八面体应力强度理论认为当八面体上剪应力τOCT达到某一临界值时，材料便屈服或破坏。冯-米塞斯 (Von-Mises)认为，当八面体上的剪应力τOCT达到单向受力至屈服时八面体上极限剪应力τs，材料便屈服或破坏。单向受力至屈服时的应力条件为 6、八面体应力强度理论 由冯-米塞斯强度条件τOCT=τs，得 对于塑性材料，这个理论与试验结果很吻合。在塑性力学中，这个理论称之为冯-米塞斯破坏条件，一直被广泛应用。 6、八面体应力强度理论 7、Drucker-Prager准则 Drucker-Prager强度准则是Von-Mises准则的推广。Von-Mises准则认为，八面体剪应力或平面上的剪应力分量达到某一极限值时，材料开始屈服，在主应力空间，Mises准则是正圆柱面，但岩石具有内摩擦性，因此，Drucker-Prager强度准则在主应力空间是圆锥面，具体形式如下： 对应于特雷斯卡 Drucker-Prager强度准则计入了中间应力的作用，并考虑了静水压力对屈服过程的影响，能够反映剪切引起的膨胀（扩容）性质，在模拟岩石材料的弹塑性特征时，得到了广泛的应用，但是在进行数值计算时，H1、H2究竟选择何种形式，并无明确结论。 7、Drucker-Prager准则 8 软弱面破裂准则 片理 8 软弱面破裂准则 片麻岩 8 软弱面破裂准则 9、格里菲斯强度理论 9、格里菲斯强度理论 三、格里菲斯准则（Griffth 1921） 断裂力学1921年提出，70年代岩石力学领域 （1）实验基础：玻璃材料中的微裂纹张拉扩展，连接，贯通，导致材料破坏。 （2）基本思想 ：在脆性材料的内部存在许多随机分布的裂纹，其中有一个方向的裂纹最有利于破裂，在外力作用下，首先在该方向裂纹的尖端张拉扩展。 9、格里菲斯强度理论 9、格里菲斯强度理论 9、格里菲斯强度理论 9、格里菲斯强度理论 两个关键点： 1.最容易破坏的裂隙方向； 2.最大应力集中点（危险点）。 在压应力条件下裂隙开裂及扩展方向 带椭圆孔薄板的孔边应力集中问题 ①