岩体力学习题及答案1---副本

D(c15.14.14.14.16.16.15.16.m) kN) 试计算其抗拉强度。(K=0.96)

解：因为K=0.96，Pt 、D为上表数据，由公式σt=KIs=KPt/D2代入上述数据依次得：

σt=8.3、9.9、10.7、10.1、7.7、8.7、10.4、

9.1。

求平均值有σt=9.4MPa。

(3) 在岩石常规三轴试验中，已知侧压力σ3分别为5.1MPa、20.4MPa、和0MPa时，对应的破坏轴向压力分别是179.9MPa、329MPa、和161MPa，近似取包络线为直线，求岩石的c、φ值。.

1．图解法

τ181512967 3 6 9 9 8 1 9 3 5 7 3 7 7 6 1 Pt(21.21.24.20.21.25.26.26.co609121518212427σ

由上图可知，该岩石的c、φ值分别为：28MPa、52°。 2．计算法 由M-C准则

sin??

?1??3?1??3?2cctg?

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变形

2ccos???1(1?sin?)??3(1?sin?) （1）

考虑Coulomb曲线为直线，则强度线应与Mohr圆中的任意两圆均相切，此时的c、φ值相等，则任一圆都满足（1）式。设任意两圆中的应力分别为?得

112?1(1?sin?)??3(1?sin?)??12(1?sin?)??3(1?sin?)111,?3和?12,?32，由（1）式

整理得

112(?1??12)?(?3??3)sin??112(?1??12)?(?3??3)c??1(1?sin?)??3(1?sin?) 2cos?将已知数据代入计算结果如下：

σ1 σ3 179.

9 329 161

计算结果分析，第一组数据与第三组数据计算结果明显低于第一组与第二组数据和第二组与第三组数据的计算结果，考虑包络线为外包，故剔除第一组数据与第三组数据计算结果，取平均后得：φ=53.02611°，c=24.45272MPa。

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φ 54.47565

c 20.85393 28.05152 41.81673

5.1

20.51.54 7658 0 35.09963

五、岩石的变形特征

一、 解释下例名词术语

1、刚性压力机：用伺服系统来获得试件全过程曲线的压力机。

2、全过程曲线：反映单轴压缩岩石试件在破裂前后全过程的应力应变关系的曲线。

3、初始模量：应力—应变曲线在原点处的切线斜率。 4、切线模量：应力—应变曲线直线段的斜率。 5、割线模量：从应力—应变曲线的原点到曲线上一点的连线的斜率，取通常σc的40-60%。

6、泊松比：是指在单轴压缩条件下，横向应变与轴向应变之比。

7、弹性滞后：多数岩石的大部分弹性变形在卸荷后能很快恢复，而小部分（约10%~20%）须经过一段时间才能恢复，这种现象称为弹性滞后。.

8、塑性滞环：岩石在循环荷载条件下，每次加荷，卸荷曲线都不重合，且围成一环形面积，即塑性滞环。.

9、岩石的记忆：每次卸载后再加载到原来的应力后继续增加荷载，即逐级循环加载，则新的加载曲线段将沿着卸载前的加载曲线方向上升的形象。

10、反复循环：在低于弹性极限的恒定应力下反复加载、卸载。

11、逐级循环：每次卸载后再加载到原来的应力后继续增加荷载。

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12、疲劳强度：岩块在高于弹性极限的某一应力下反复加载、卸载时将导致试件进一步的变形，发生破坏时的应力低于单轴抗压强度，这一应力称为疲劳强度。

13、岩石的流变性：岩石的变形和应力受时间因素的影响，在外部条件不变的情况下，岩石的变形或应力随时间而变化的现象叫流变。

14、蠕变：岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质。

15、松驰：岩石在长期的应力作用下，强度渐渐变小的性质称之为松弛。

16、初始蠕变：在本阶段内，蠕变曲线呈下凹型，特点是应变最初随时间增大较快，但其应变率随时迅速递减到B点达到最小值。

17、等速蠕变：本阶段内，曲线呈近似直线，即应变随时间近似等速增加，直到C点。

18、加速蠕变：本阶段蠕变加速发展直到岩石破坏。 19、长期强度：把出现加速蠕变的最低应力值称为长期强度。

20、力学介质模型：用已知边与变形关系的简单元件来描述固体物质在受力条件下的变形特征。用于模拟某种物质的力学性质而用其它具有相似性质的材料建立的模型。

21、体积应变曲线：用于描述岩石所受应力与体积应变相互关系的曲线称为体积应变曲线。

22、初裂：岩石在荷载作用下，经过弹压压缩阶段，

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