岩体力学课程总结.pptVIP

5.影响岩体初始应力状态的因素 地形、地质构造、岩体力学性质、水、温度。 6.初始应力场分布规律 1）是时间和空间函数。 2）实测垂直应力大于覆岩重量。 3）水平应力普遍大于垂直应力。 4）水平应力与垂直应力比值随深度增加而减小。 5）水平主应力随深度呈线性增长。 6）两个水平主应力一般相差较大。 * 山东科技大学 * 7.地应力测量原理 8.应力测量方法 应力接触法、水压致裂法、应力恢复法。 * 山东科技大学 * 第七章 岩体力学在洞室工程中应用 1. 围岩二次应力状态的分布特征 1）弹性分布 2）弹塑性分布 2. 深埋圆形洞室弹性分布的二次应力状态 1） （侧压系数）洞室的二次应力分布特征。 2） 时，深埋圆形洞室的二次应力分布特征。 * 山东科技大学 * * 山东科技大学 * 式中， K—围岩总应力集中系数； 、 —垂直和水平应力集中系数。 K是 角以及侧压系数 的函数。 3.围岩压力及分布 4.深埋洞室的松散体围岩压力计算 普氏理论的基本假设 * 山东科技大学 * * φ * AC曲线情况下，机器从A至B释放能量大于岩石平静破坏能量，不能平静破坏，击溃试件。 AD曲线情况下，机器释放能量不够岩石平静破坏能量，能继续加载。 因此，刚性试验机（AD情况）能得到应力-应变全程曲线。 3）刚性试验机原理—力法解释 同样如上图，A点处于力的平衡状态，给定一个小位移 ，岩石沿AB下降至B点。如果机器沿AC下降至C点，此时 ，机器的力大于岩石力，击溃岩石，不能 * 山东科技大学 * 平衡破坏，此时机器刚度AC段斜率小于岩石刚度AB段斜率。反之，则平静破坏。 4）全应力-应变曲线分段（如图2-18） OA — 压密阶段。 AB — 弹性段，B为屈服点。 BC — 塑性段，C为塑性极限。 CD — 应变软化段，峰值后有承载能力。 D后— 摩擦段。 * 山东科技大学 * * 山东科技大学 * * 山东科技大学 6.岩石在三轴压缩应力作用下的变形特性 由于围压不同，变形也有一定的差异。 1） = ，岩石变形 围压增大，屈服应力提高。 围压增大，弹性模量变化不大。 围压增大，峰值应力对应的应变有所增大。有低围压的脆性向高围压下的塑性变形转变的规律。 2） 岩石变形 * 7.岩石的体积应变（图2-20） 式中， 、v—体积的增量和原体积； —最大、中间和最小主应力。 当外载较小时，体积 表现线性变化（增大 、 增大，体积减小，呈压缩状态）。外载超一定值后， 曲线反转， 增大，产生扩容。 产生扩容的原因：试件在不断的加载过程中，由于试件 * 山东科技大学 * 中微裂纹的张开、扩展、贯通等现象的出现，使岩石内的孔隙不断增大，促使其在宏观上表现为体积增大。 8.岩石的流变 讨论与时间有关的变形特征，也称作岩石时效特性。 1）流变特性与内容 蠕变—岩石在持续恒等外力作用下，应变随着时间的增大而减小的特性。 应力松弛—岩石在应变保持不变情况下，应力随时间增长而减小的特性。 * 山东科技大学 * 山东科技大学 * * 长时强度—长期载荷作用下岩石强度。 弹性后效— 加（卸）载后经一定时间，应变增加（减小）到一定数值后的现象（弹性滞后出现）。 粘性流动— 蠕变一段时间后卸载，部分永久变形恢复。 2）典型的蠕变曲线（见下图） AB—瞬态蠕变阶段； BC—稳定蠕变阶段， C点后非稳态蠕变。 9.岩石介质力学模型 * 山东科技大学 * * 山东科技大学 * 用物理模型来描述岩石具有不同的变形特性 1）基本的力学介质模型 弹性介质模型 （图2-30） 物理模型：用一定刚度的弹簧来表示。 本构方程： 。 曲线：线