《岩石力学发展》PPT课件

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1、岩石力学发展¿岩石力学发展历史与现状¿岩石力学的研究方法¿岩石力学的研究内容¿岩石力学发展展望1岩石力学发展历史与现状初始阶段19世纪末~20世纪初经验理论阶段20世纪初~20世纪30年代经典理论阶段20世纪30年代~20世纪60年代现代发展阶段20世纪60年代~现在初始阶段19世纪末~20世纪初1912年海姆(A.Heim)提出静水压力理论，认为地下岩石处于静水压力状态，垂直压力与水平压力均为朗肯和金尼克提出了相似的理论，认为垂直压力为，而水平压力为经验理论阶段20世纪初~20世纪30年代引入材料力学和结构力学方法普罗托吉雅柯诺夫提出自然平衡拱学说，

2、即普氏理论太沙基也提出了相似的理论，但认为塌拱为矩形的忽略了围岩的自承作用经典理论阶段20世纪30年代~20世纪60年代连续介质力学流派以固体力学为基础，注重材料的力学性质地质力学理论流派强调要重视对岩体节理、裂隙的研究，重视岩体结构面对岩石工程稳定性的影响和控制作用连续介质力学流派引入弹性力学与塑性力学，确立了一些经典解析解计算公式20世纪30年代，萨文用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析解来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题20世纪50年代，用弹塑性理论导出了芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式只能解决特定问题连续介质力学流派引入有限差分、有限元等数值模拟方法(196

3、0s)开挖过程、岩体结构面、结构与围岩相互作用得到考虑，使连续介质力学理论在岩石工程中的应用大大前进了一步依赖于准确的本构关系，而实际状态下岩体的本构关系是很难确定的地质力学理论流派20世纪20年代德国科学家克罗斯反对将岩体当作连续介质，创立地质力学理论流派1951年6月在奥地利成立了以斯梯尼(J.Stini)和米勒(L.Mailer)为首的“地质力学研究组”，在萨尔茨堡1)在奥地利的沙茨堡发起并组织了第一个国际岩石力学协会，并形成了独具一格的奥地利学派，这个学派的基本观点是岩体的力学作用主要决定于岩体内不连续面及其对岩体的切割特点；国际大坝会议设立了岩石力学分会地

4、质力学理论流派1962年，在沙茨堡召开了第十三届国际岩石力学协会，成立了国际岩石力学学会。“地质与土木工程”杂志也改名和“岩石力学”1966年在葡萄牙的里斯本召开了第一届国际岩石力学会议，组织了八个专题讨论：1、岩体的勘察，2、岩石和岩体的物理力学性质研究，3、岩石和岩体的性能，4、岩体中的残余应力，5、岩石破碎，6、天然和人工边坡，7、地下开挖和深钻，8、建筑物地基岩体性质各国岩石力学研究状况奥地利：新奥法联邦德国：米勒领导联邦德国Karlsruhe大学的土力学岩石力学研究所，继续坚持他们的研究方向，其他几所大学和有关研究所，都是岩石力学研究基地英国：主要为结合地

5、下采矿对围岩的维护和露天开采对边坡稳定的研究，代表：帝国理学院的著名学者E.Hoek和J.W.Bray等。另外，以Wales大学O.C.Zienkiewicz教授为首的小组，对岩石力学数值方法的发展，作出了重要贡献各国岩石力学研究状况葡萄牙：研究岩石力学较早的国家之一。代表这个国家研究水平的即其国家土木程研究所。M．Rocha即是这个机构的创始人。他们在拱基，地下工程，特别是试验技术方面的成就，在国际上具有很高声誉意大利：研究岩石力学较多的国家。如其结构模型试验研究所的岩土力学模型试验具有很高技术水平各国岩石力学研究状况美国：早期的岩石力学的研究工作都是结合采矿工作

6、进行的；1965年由美国地球物理联合会，矿冶研究所，土木学会，材料学会，地质学会，矿业学会等单位联合组成岩石力学学会委员会，后改称联邦岩石力学委员会；美国研究岩石力学的学术观点是各式各样的，即有类似于奥地利学派，重视节理、裂隙作用从整个岩体出发的依利诺斯大学教授D.Deere和加州大学(伯克莱)教授R.E.Goodman，又有从所谓异质体力学(MechanicsOfhetero-gentousmedia)角度进行岩石力学性质研究的观点，形成百花齐放的局面，大大促进了岩石力学的发展各国岩石力学研究状况加拿大：成立有国家岩石力学委员会，自1962年开始举行自己的岩石力学

7、讨论会澳大利亚：在科学院院士M.S.Paterson领导下，对于岩石脆性破坏和高温高压下的岩石力学性能等方面做出很大贡献南非：由于矿业发达，对岩石力学的研究也很重视，他们的科学与工业研究会组织了大量的岩石力学研究工作日本：1964年由土木学会、矿业学会、土质工学会和材料学会等四个学会中的岩石力学工作者们共同组成一个岩石力学研究会，同年召集了第一次学术会议。1979年改组为岩石力学联合会。日本学者在研究岩石的流变性能方面做出很多成绩我国岩石力学研究状况建立了一些研究岩石力学的研究机构。如中国科学院岩土力学研究所，地质研究所工程地质室等。一些产业和高校部门的研究院也