7岩石工程地质性质重点讲解.pptVIP

* ①等荷载循环加载：如果多次反复加载与卸载，且每次施加的最大荷载与第一次施加的最大荷载一样。 ②塑性滞回环：则每次加、卸载曲线都形成一个塑性回滞环。这些塑性回滞环随着加、卸载的次数增加而愈来愈狭窄，并且彼此愈来愈近，岩石愈来愈接近弹性变形，一直到某次循环没有塑性变形为止，如图中的HH‘环。 ③临界应力：当循环应力峰值小于某一数值时，循环次数即使很多，也不会导致试件破坏；而超过这一数值岩石将在某次循环中发生破坏（疲劳破坏），这一数值称为临界应力。此时，给定的应力称为疲劳强度。 ①增荷载循环加载：如果多次反复加载、卸载循环，每次施加的最大荷载比前一次循环的最大荷载为大。 ②塑性回滞环：每次加、卸载曲线都形成一个塑性回滞环。随着循环次数的增加，塑性回滞环的面积也有所扩大，卸载曲线的斜率（它代表着岩石的弹性模量）也逐次略有增加，表明卸载应力下的岩石材料弹性有所增强。 ③岩石的记忆性：每次卸载后再加载，在荷载超过上一次循环的最大荷载以后，变形曲线仍沿着原来的单调加载曲线上升（图中的OC线），好象不曾受到反复加载的影响似的，这种现象称为岩石的变形记忆。 * d.弹塑性岩石 ①岩石的应力—应变关系不是直线，而是曲线，卸载曲线不沿原加载路径返回，且应变也不能恢复到原点O。 ②对于任一应变ε，不是唯一的应力σ与之对应，应力不是应变的函数关系。 ③弹性模量和变形模量： 弹性变形，以εe表示；塑性变形，以εp表示；总变形，以ε表示。 弹性模量E：把卸载曲线的割线的斜率作为弹性模量，即:E =PM/NM=σ/εe 变形模量Eo：是正应力与总应变(ε)之比，即： Eo =PM/OM=σ/ε=σ/(εe+εp) ④塑性回滞环：加载曲线与卸载曲线所组成的环，叫做塑性回滞环。 1940.05 1939.01 阿尔卑斯山谷反倾岩层中蠕动 * 第一阶段(a-b) ，初始蠕变阶段：应变速率随时间增加而减小。 第二阶段(b-c)，稳定蠕变阶段：应变速率保持不变。 第三阶段(c-d)：加速蠕变阶段：应变速率随时间增加而增加。 （1）典型蠕变三个阶段 * a.趋于稳定蠕变：低应力状态下发生的蠕变，图中sC b.趋于不稳定蠕变：较高应力状态下发生的蠕变，图中sA 、sB （2）蠕变的两种类型 1、岩石的破坏 岩石强度与外力有关 a.外力性质：动载荷、静载荷 b.外力方式：拉伸、压缩、剪切 c.应力状态：单向、双向、三向 就岩石的性质而言，岩石的破坏只有拉断和剪断两种。 从工程地质目的出发我们着重研究岩石的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度。 3)实验方法 a.试件标准 立方体50×50×50mm或 70×70×70mm 圆柱体，但使用最广泛的是圆柱体。圆柱体直径D一般不小于50mm。 L/D=2.5~3.0（国际岩石力学委员会ISRM建议的 尺寸） 要求：两端不平度0.5mm；尺寸误差±0.3mm；两端面垂直于轴线误差±0.25度。 加载速率：0.5～0.8Pa/s b.压缩实验设备示意图(500t压力机) c.非标准试件的对试验结果的影响及其修正 尺寸效应 d. 端部效应及其消除方法 端部效应: 消除方法: ①润滑试件端部（如垫云母片；涂黄油在端部） ②加长试件 4）4种破坏形式： 1.X状共轭斜面剪切破坏，是最常见的破坏形式。 2.单斜面剪切破坏，这种破坏也是剪切破坏。 3.塑性流动变形，线应变≥10％。 4.拉伸破坏，在轴向压应力作用下，在横向将产生拉应力。这是泊松效应的结果。这种类型的破坏就是横向拉应力超过岩石抗拉极限所引起的。 1）定义：岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度(Tensile strength) 试件在拉伸荷载作用下的破坏通常是沿其横截面的断裂破坏，岩石的拉伸破坏试验分直接试验和间接试验两类。 2)直接拉伸试验加载和试件示意图 计算公式：破坏时的最大 轴向拉伸荷载(Pt)除以试件的横截面积(A)。即： σt=Pt/A 2)直接拉伸试验加载和试件示意图－（续） 3)间接拉伸试验加载和试件示意图 巴西试验法（Brazilian test），俗称劈裂试验法。 a.试件:为一岩石圆盘，加载方式如图所示。实际上荷载是沿着一条弧线加上去的，但孤高不能超过圆盘直径的1/20。 * 岩石和土一样，也是由固体、液体和 气体三相组成的。 定义：物理性质是指岩石由于三相组成的相对比例关系不同所表现的物理状态。 1、岩石的密度 2、岩石的空隙性 § 7.1岩石的物理性质 相对密度(d) d= mr/Vrρw 天然密度(ρ) ρ=m/V 重度（γ） 注意： （1）d与ρ的区别 (dρ) （2）d与ρ的单位 （