构造地质学03章-地质构造分析的力学基础.pptVIP

构造地质学地质类专业基础课第三章地质构造分析的力学根底

2025/2/7构造地质学-李强2内容：1.应力分析2.变形分析3.影响岩石力学性质与岩石变形的因素要点：1.?摩尔圆的作用和意义，二维应力摩尔圆2.?构造应力场的表示法3.?库仑剪破裂准那么4.?均匀与非均匀变形5.?共轴递进变形与非共轴递进变形6.温度、压力和孔隙流体压力对岩石力学性质的影响第3章地质构造分析的力学根底

2025/2/7构造地质学-李强3内容：1.应力分析2.变形分析3.影响岩石力学性质与岩石变形的因素要点：1.?摩尔圆的作用和意义，二维应力摩尔圆2.?构造应力场的表示法3.?库仑剪破裂准那么4.?均匀与非均匀变形5.?共轴递进变形与非共轴递进变形6.温度、压力和孔隙流体压力对岩石力学性质的影响第3章地质构造分析的力学根底

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2025/2/7构造地质学-李强5构成地壳的各种岩层和岩体，在地壳运动所引起的地应力作用下，发生变形和变位，形成各种各样的地质构造，研究地质构造，除了观察、描述各种构造形态外，还必须研究地应力的活动规律，将这种规律与地壳的构造发生，开展联系起来，以指导矿产勘查、工程建筑、地震地质等研究工作。地质构造的力学分析是建立在现代固体变形理论和流变学理论根底上，应用弹性、塑性、强度、流变理论，对野外所见各种构造进行分析。是认识构造的重要途径。

2025/2/7构造地质学-李强6一、外力、内力和应力1.外力：一物体作用〔施加〕在另一物体上的力①面力：②体力：重力、磁力2.内力：物体内部质点之间的相互作用力①固有内力-自然状态粒子力②附加内力-派生粒子力

2025/2/7构造地质学-李强7一、外力、内力和应力

2025/2/7构造地质学-李强8dTdTdPMdAdNdT3.应力：作用在物体内任意截面单位面积上的附加内力表示：σ＝P／A(orσ＝dP／dA)P―附加内力,A―截面积正应力：σ＝dN／dA(压为正，拉为负)剪应力：τ＝dT／dA(逆时针为正，顺时针为负)

2025/2/7构造地质学-李强9二、应力状态和应力椭球1.弹性力学证明：任何受力物体内部总能够找到三个相互垂直的面，其上只有正应力而无剪应力2.主平面：S1,S2,S33.主应力：σ1(最大),σ2(中间),σ3(最小)4.应力差：σ1-σ3σ2σ1σ3σ1σ2σ3

2025/2/7构造地质学-李强105.主应力轴：σ1，σ2，σ3的方向线6.应力椭球：以σ1，σ2，σ3为主轴的椭球体直观表达物体受力状况7.应力椭圆：应力椭球的三个主切面

2025/2/7构造地质学-李强11PN1mA1P1T1αA0α三、二维应力分析―摩尔圆图解法1.单轴应力状态的二维应力分析

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2025/2/7构造地质学-李强13讨论当α=0°时，cos2α=1,那么δ=δ1，所以在与拉张或挤压方向垂直的截面上正应力最大；当α=0°时，sin2α=0,那么τ=0，所以在与拉张或挤压方向垂直的截面上无剪应力。当α=45°时，sin2α=1,那么δ=1/2δ1，所以在与拉张或挤压方向呈45°的截面上剪应力最大-最大剪切面。当α=90°时，δ=0,那么τ=0，所以在平行于作用力的截面上既无正应力，也无剪应力。

2025/2/7构造地质学-李强14Oσ2=0τσDD′c(σ1/2,0)α2α(τα,σα)(σ1,0)AEF任意相互垂直的截面上：σ1=σα+σβτα=-τβ

2025/2/7构造地质学-李强15σ2σDD′α2ασ1τ2.双轴应力状态的二维应力分析

2025/2/7构造地质学-李强16a)静水拉伸b)一般拉伸f)单轴压缩g)一般压缩h)静水压缩c)单轴拉伸d)拉伸压缩e)纯剪应力3.八种应力状态的二维应力摩尔圆特征

2025/2/7构造地质学-李强17四、三维应力分析1.三维应力

2025/2/7构造地质学-李强182.三维应力莫尔圆

2025/2/7构造地质学-李强191.应力场：受力物体内部各点瞬时应力状态的组合均匀应力场：各点应力状态相同〔可以按点应力方法处理〕2.构造应力场：地壳内一定范围内某瞬时构造应力状态的组合分类：按规模分为：局部、区域、全球按时间分为：现代、古代表示方法：应力迹线主应力和剪应力方向轨迹图-表示方向应力(最大主应力和剪应力)值等值线图-表示大小五、应力场、构造应力场、应力轨迹和应力集中

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