《矿山岩体力学》课程知识要点

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1、《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/normalstresscomponent：应力在其作用截面的法线方向的分量。4.剪应力/shearstresscomponent：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

2、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718应变、位移关系方程19.体积应变20.变形协调方程/straincompatibilityequations：(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

3、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’sshearstren

4、gthcriterion：31.格里菲斯强度准则32.岩石结构面强度：(P64)733.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41.结构面的连通性42.结构面的粗糙度43.结构面的开度44.结构面的填充性45.岩石与岩体的区别46.原岩应力

5、：采掘前原岩内的应力。47.原岩：指未受采掘影响的天然岩体。48.自重应力/gravitystress：指由于上覆岩层重力引起的应力。49.构造应力/tectonicstress：指由于地壳构造运动在岩体中形成的应力。50.原岩应力分布的一般规律：三条51.应力释放法测定原岩应力的原理与步骤：四步52.原岩应力现场测试方法分类53.围岩采动应力54.浅部地壳应力分布的一般规律55.岩石力学固有的复杂性56.岩石应力-应变全过程各阶段特点,并作曲线图表示57.岩石变形性能和强度与围压的关系规律1.从岩石表面向岩体内

6、部打大孔；2.从大孔底部打同心小孔，供安装探头用；3.将测量探头安装到小孔中央部位；4.继续延伸大孔，使小孔周围岩芯实现应力解除，由测量系统测定并通过记录仪器记录下来，通过有关公式求出原岩应力。第七章简答题1.简述地壳浅部地应力分布的基本规律.2.地应力测量方法分那两类？两类的主要区别在哪里？每类包括哪些主要测量技术？3.简述水压致裂法的基本测量原理和步骤，并对对水压致裂法的主要优缺点做出评价。4.简述套孔应力解除法的基本测量原理和主要测量步骤。1.从岩石表面向岩体内部打大孔；2.从大孔底部打同心小孔，供安装探头

7、用；73.将测量探头安装到小孔中央部位；4.继续延伸大孔，使小孔周围岩芯实现应力解除，由测量系统测定并通过记录仪器记录下来，通过有关公式求出原岩应力。二、综合计算实例例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’sshearstrengthcriterion)计算该试件(jacketedspecimen)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°

8、，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＝