岩石力学基础教程 教学课件 作者 侯公羽 第1章 绪论.ppt

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1、第一章绪论岩石力学的定义：1966年，美国科学院岩石力学委员会对岩石力学给予以下定义：“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用学科，它是力学的一个分支，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应”。本书的约定：①岩石为不分“岩体”和“岩块”时的统称；②岩体=岩块+结构面；③岩体中由结构面分割包围的即是岩块。7/25/20211《岩石力学》1.1岩石与岩体岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然物体。岩石有其自身的矿物成分、结构与构造。岩石按其成因可分为三大类：岩浆岩沉积岩变质岩7/25/20212《岩石力

2、学》1.2岩石力学的研究范畴与内容1.2.1岩石力学的研究范畴岩石力学的研究范畴主要有以下四个方面：(1)基本原理研究。(2)试验研究。(3)应用研究。(4)监测研究。7/25/20213《岩石力学》1.2岩石力学的研究范畴与内容1.2.2岩石力学的研究内容岩石的物理力学性质研究。岩石的地质力学模型及其特征研究。(3)岩石力学在各类工程中的应用研究。7/25/20214《岩石力学》1.2岩石力学的研究范畴与内容岩石力学在岩石工程中的应用有以下几个方面：(1)地下工程的稳定性研究。(2)岩坡的稳定性研究。(3)岩基的稳定性研

3、究。(4)岩石力学的新理论新方法的研究。7/25/20215《岩石力学》1.3岩石力学的研究方法岩石力学的研究方法：科学实验、理论分析与工程紧密结合的方法岩石力学研究步骤的框图7/25/20216《岩石力学》1.4岩石力学涉及的两大学科—地质学科和力学学科1.4.1地质学科在岩石力学中的作用岩石本身是一种地质材料，这种材料的属性是由于地质历史和地质环境影响形成的。研究岩石的力学问题：首先，要进行地质调查此外，岩体中含有节理裂隙，并赋存地应力、水、气及其他地质作用的因子7/25/20217《岩石力学》1.4岩石力学涉及的两大

4、学科—地质学科和力学学科1.4.2力学学科在岩石力学中的作用岩石力学是力学学科中的一个分支，属固体力学范畴。岩石力学的变形研究是基于弹性力学、塑性力学和流变学等学发展起来的土力学与岩石力学的联系与区别7/25/20218《岩石力学》1.5岩石力学的发展简史初级阶段(19世纪末~20世纪初)海姆净水压力假说朗金假说金尼克假说经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代)普氏理论太沙基理论7/25/20219《岩石力学》1.5岩石力学的发展简史经典理论阶段连续介质理论不足：忽视地应力的作用忽视施工过程(时变性)过于追求“精确”地

5、质力学理论不足：过分强调节理、裂隙作用过分依赖经验、忽视理论7/25/202110《岩石力学》1.5岩石力学的发展简史现代发展阶段(20世纪60年代~现在)复杂多样的力学模型；各种理论、方法的应用，特别是非线性理论的应用；建立了自己的分析原理和计算方法损伤力学离散元DDA法流形法扰动状态概念理论不确定性分析研究方法和理论体系系统科学7/25/202111《岩石力学》