岩体动力变形与破坏的基本问题(戚承志,钱七虎著)PPT模板
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岩石力学第2章岩石的基本物理力学性质PPT课件
格里菲斯强度理论
格里菲斯强度理论认为岩石的强度是由其内部微裂纹或弱面的能量释放率决定的。当这些 微裂纹或弱面受到外力作用时，它们会扩展并释放能量，当能量释放率达到一定值时，岩 石就会发生破裂。
岩石的破坏准则
最大应力准则
该准则认为当岩石受到的最大应力达到其单轴抗压强度时， 岩石就会发生破裂。该准则适用于脆性破坏和延性破坏。
表示岩石抵抗弹性变形的能力， 是衡量材料刚度的指标。
泊松比
表示岩石在单向受拉或受压时， 横向变形与纵向变形之比。
抗拉强度和抗压强度
抗拉强度
岩石在单向拉伸时所能承受的最大拉 应力。
抗压强度
岩石在单向压缩时所能承受的最大压 应力。
抗剪强度和摩擦角
抗剪强度
岩石在剪切力作用下所能承受的最大剪应力。
摩擦角
表示岩石在剪切力作用下，剪切面上的摩擦力与垂直剪切力之间的角度。
流变性质
蠕变
岩石在持续应力作用下发生的缓慢变形。
松弛
岩石在持续应变作用下，应力随时间逐渐减小的现象。
04
岩石的变形特性
弹性变形
02
01
03
弹性模量
表示岩石抵抗弹性变形的能力，是衡量岩石刚度的指 标。
泊松比
描述岩石横向变形的性质，与材料的弹性模量相关。
中区域形成并扩展导致的。
02
延性破坏
与脆性破坏不同，延性破坏是指岩石在受到外力作用时，会经历较大的
塑性变形，然后才发生破裂。这种破坏形式通常是由于岩石中的微裂纹
或弱面在应力作用下逐渐扩展和连接形成的。
03
疲劳破坏
疲劳破坏是指岩石在循环或反复加载过程中，由于应力水平的波动，导
致微裂纹的形成和扩展，最终导致岩石破裂。这种破坏形式通常发生在
格里菲斯强度理论认为岩石的强度是由其内部微裂纹或弱面的能量释放率决定的。当这些 微裂纹或弱面受到外力作用时，它们会扩展并释放能量，当能量释放率达到一定值时，岩 石就会发生破裂。
岩石的破坏准则
最大应力准则
该准则认为当岩石受到的最大应力达到其单轴抗压强度时， 岩石就会发生破裂。该准则适用于脆性破坏和延性破坏。
表示岩石抵抗弹性变形的能力， 是衡量材料刚度的指标。
泊松比
表示岩石在单向受拉或受压时， 横向变形与纵向变形之比。
抗拉强度和抗压强度
抗拉强度
岩石在单向拉伸时所能承受的最大拉 应力。
抗压强度
岩石在单向压缩时所能承受的最大压 应力。
抗剪强度和摩擦角
抗剪强度
岩石在剪切力作用下所能承受的最大剪应力。
摩擦角
表示岩石在剪切力作用下，剪切面上的摩擦力与垂直剪切力之间的角度。
流变性质
蠕变
岩石在持续应力作用下发生的缓慢变形。
松弛
岩石在持续应变作用下，应力随时间逐渐减小的现象。
04
岩石的变形特性
弹性变形
02
01
03
弹性模量
表示岩石抵抗弹性变形的能力，是衡量岩石刚度的指 标。
泊松比
描述岩石横向变形的性质，与材料的弹性模量相关。
中区域形成并扩展导致的。
02
延性破坏
与脆性破坏不同，延性破坏是指岩石在受到外力作用时，会经历较大的
塑性变形，然后才发生破裂。这种破坏形式通常是由于岩石中的微裂纹
或弱面在应力作用下逐渐扩展和连接形成的。
03
疲劳破坏
疲劳破坏是指岩石在循环或反复加载过程中，由于应力水平的波动，导
致微裂纹的形成和扩展，最终导致岩石破裂。这种破坏形式通常发生在
岩石力学讲义岩石的变形特征PPT讲稿
变εp。
CD段-加速蠕变阶段：蠕变加速发 展直至岩块破坏(D点)。
2. 岩石蠕变的影响因素
岩石本身性质是影响其蠕变性质的内在因素。
8
页岩 6
ε（10-5）
4 2
2
页岩 花岗岩
4
6
8
10 12
2. 岩石蠕变的影响因素
应力水平的影响： ① 越小，ε-t曲线的第二阶段越长； ② 小到一定程度，第三蠕变不会出 现； ③ 很高，第二阶段短，立即进入 三阶段
典型的蠕变曲线
在初始蠕变阶段中某一点P卸载，应变沿PQR下降至零。卸荷 后应力立即消失，但应变随时间逐渐恢复，二者恢复不同 步—应变恢复总是落后于应力，这种现象称为弹性后效。
BC段-等速蠕变阶段（稳定蠕变阶 段)：曲线呈近似直线，即应变随 时间近似等速增加，直到C点。若 在本阶段内某点T卸载，则应变将 沿TUV线恢复，最后保留一永久应
Ei
i i
i L
初始模量：初始段 应力-应变曲线的切
线的斜率
变形参数测定的动力法
设岩石为均质、各向同性、弹性体，则弹性波在岩体介质中传播的纵波速度和 横波速度可以用下列公式表示：
纵波速度： 横波速度：
Vp
Ed
1 d
1 d 1 2d
Vs
Ed
1
21 d
变形参数测定的动力法 根据上述两个式子可以推导得出由纵横波速度表示的动态弹性模量和泊松比：
某些软弱岩石也具有类似ε特性。
ε
类型Ⅴ
类型Ⅵ
σ
σ
ε
ε
3.单轴压缩循环加载方式下的岩块变形
加载-卸载时的应力应变关系
1）岩石是弹性的或卸荷点（P）的应力低于岩石的弹性极 限(A)表现为弹性恢复
CD段-加速蠕变阶段：蠕变加速发 展直至岩块破坏(D点)。
2. 岩石蠕变的影响因素
岩石本身性质是影响其蠕变性质的内在因素。
8
页岩 6
ε（10-5）
4 2
2
页岩 花岗岩
4
6
8
10 12
2. 岩石蠕变的影响因素
应力水平的影响： ① 越小，ε-t曲线的第二阶段越长； ② 小到一定程度，第三蠕变不会出 现； ③ 很高，第二阶段短，立即进入 三阶段
典型的蠕变曲线
在初始蠕变阶段中某一点P卸载，应变沿PQR下降至零。卸荷 后应力立即消失，但应变随时间逐渐恢复，二者恢复不同 步—应变恢复总是落后于应力，这种现象称为弹性后效。
BC段-等速蠕变阶段（稳定蠕变阶 段)：曲线呈近似直线，即应变随 时间近似等速增加，直到C点。若 在本阶段内某点T卸载，则应变将 沿TUV线恢复，最后保留一永久应
Ei
i i
i L
初始模量：初始段 应力-应变曲线的切
线的斜率
变形参数测定的动力法
设岩石为均质、各向同性、弹性体，则弹性波在岩体介质中传播的纵波速度和 横波速度可以用下列公式表示：
纵波速度： 横波速度：
Vp
Ed
1 d
1 d 1 2d
Vs
Ed
1
21 d
变形参数测定的动力法 根据上述两个式子可以推导得出由纵横波速度表示的动态弹性模量和泊松比：
某些软弱岩石也具有类似ε特性。
ε
类型Ⅴ
类型Ⅵ
σ
σ
ε
ε
3.单轴压缩循环加载方式下的岩块变形
加载-卸载时的应力应变关系
1）岩石是弹性的或卸荷点（P）的应力低于岩石的弹性极 限(A)表现为弹性恢复
《岩体的变形与破坏》课件
岩体的变形与破坏
通过本课件，我们将深入探讨岩体的变形与破坏，了解其定义、力学性质、 类型、影响因素、预测与评估，以及案例研究。
岩体变形与破坏的定义
岩体变形与破坏是指在各种外力的作用下，岩石内部发生形状或结构的改变，导致其承载能力下降，甚 至发生破裂的过程。
岩体的力学性质
弹性模量
岩体的变形量与应力之间 的关系。
抗பைடு நூலகம்强度
岩体能够抵抗外部拉力的 能力。
抗压强度
岩体能够抵抗外部压力的 能力。
岩体变形的类型
弯曲变形
岩体发生弯曲形变，如曲线状 折叠。
压性变形
岩体由于受到较大的压缩力而 发生的形变，如褶皱形变。
剪切变形
岩体因剪切力的作用而产生的 变形，如剪切断裂。
岩体破坏的过程
1
裂隙形成
岩石内部发生裂隙，开始出现微小破坏。
2
裂隙扩展
裂隙逐渐扩大，岩石结构受到更大压力。
3
破裂破碎
岩石不可逆地破碎，并形成断裂面。
岩体变形与破坏的影响因素
岩体变形与破坏的影响因素包括应力水平、孔隙水压力、岩石结构特性、温 度等因素。
岩体变形与破坏的预测与评估
1 地质勘探
通过地质勘探技术获取地下岩体信息，进行岩体变形与破坏的预测与评估。
2 工程监测
对工程中的岩体进行实时监测，及时预测和评估变形与破坏的风险。
岩体变形与破坏案例研究
三峡工程
大规模岩体变形与破坏的案 例研究，提出了相应的预测 与评估方法。
地铁隧道
岩体变形与破坏对地铁隧道 施工的影响及控制措施。
高耸悬崖
对岩体变形与破坏的安全评 估，确保悬崖地区的人员和 财产安全。
通过本课件，我们将深入探讨岩体的变形与破坏，了解其定义、力学性质、 类型、影响因素、预测与评估，以及案例研究。
岩体变形与破坏的定义
岩体变形与破坏是指在各种外力的作用下，岩石内部发生形状或结构的改变，导致其承载能力下降，甚 至发生破裂的过程。
岩体的力学性质
弹性模量
岩体的变形量与应力之间 的关系。
抗பைடு நூலகம்强度
岩体能够抵抗外部拉力的 能力。
抗压强度
岩体能够抵抗外部压力的 能力。
岩体变形的类型
弯曲变形
岩体发生弯曲形变，如曲线状 折叠。
压性变形
岩体由于受到较大的压缩力而 发生的形变，如褶皱形变。
剪切变形
岩体因剪切力的作用而产生的 变形，如剪切断裂。
岩体破坏的过程
1
裂隙形成
岩石内部发生裂隙，开始出现微小破坏。
2
裂隙扩展
裂隙逐渐扩大，岩石结构受到更大压力。
3
破裂破碎
岩石不可逆地破碎，并形成断裂面。
岩体变形与破坏的影响因素
岩体变形与破坏的影响因素包括应力水平、孔隙水压力、岩石结构特性、温 度等因素。
岩体变形与破坏的预测与评估
1 地质勘探
通过地质勘探技术获取地下岩体信息，进行岩体变形与破坏的预测与评估。
2 工程监测
对工程中的岩体进行实时监测，及时预测和评估变形与破坏的风险。
岩体变形与破坏案例研究
三峡工程
大规模岩体变形与破坏的案 例研究，提出了相应的预测 与评估方法。
地铁隧道
岩体变形与破坏对地铁隧道 施工的影响及控制措施。
高耸悬崖
对岩体变形与破坏的安全评 估，确保悬崖地区的人员和 财产安全。
岩石力学优秀课件
若应力圆(stress circle )与抗剪强度(shear strength )直 线相割，则表示岩石已产生破裂，而且沿剪切面已经产生了滑动。
极限应力圆与抗剪强度(shear strength )直线相切的两 点D1 、D1' 表示岩石内将出现一组共轭剪切破坏裂面的临界状态。
从图中可以看出，这一组剪切破裂面上的剪应力并非是 最大剪应力(maximum shear stress )。
f 0 f n
上式中： | f |：岩石剪切面的抗剪强度(shear strength )；
0 ：岩石固有剪切强度(inherent shear strength )，它与粘聚力
C相当；
f n ：剪切面上的摩擦阻力； n ：剪切面上的正应力；
f ：岩石内摩擦系数 f = tg 。
取、 为直角坐标系的横轴、纵轴，则上式为一直线
t
t
2
tg 1 c 3 2 t
这是双曲线型包络线形式下的剪切强度曲线方程。
第三节 软弱面或各向异性岩层 的破坏准则及稳定条件
岩石的破坏包括破裂（failure ）和摩擦滑动（slide ）两 种情况。
破裂是完整岩石中发生破坏的唯一机制。破裂的条件可以由 库 仑 准 则 给 出 。 倘 若 岩 石 中 预 先 就 存 在 着 软 弱 面 （ plane of weakness ），比如存在着断层，情况就变了，这时岩石发生破 坏的机制可能是沿断层面的摩擦滑动，也可能是穿过断层面的破 裂。究竟发生哪一种类型的破坏，要视岩石内部哪种情况首先满 足库仑准则。
图5-2 共扼剪裂面与主应力关系 图5-3 剪裂面上应力与主应力关系
三、库伦一纳维尔破坏准则的第二种表示方法
库伦一纳维尔破坏准则也可采用主应力 1 、 3 来表示，剪裂
极限应力圆与抗剪强度(shear strength )直线相切的两 点D1 、D1' 表示岩石内将出现一组共轭剪切破坏裂面的临界状态。
从图中可以看出，这一组剪切破裂面上的剪应力并非是 最大剪应力(maximum shear stress )。
f 0 f n
上式中： | f |：岩石剪切面的抗剪强度(shear strength )；
0 ：岩石固有剪切强度(inherent shear strength )，它与粘聚力
C相当；
f n ：剪切面上的摩擦阻力； n ：剪切面上的正应力；
f ：岩石内摩擦系数 f = tg 。
取、 为直角坐标系的横轴、纵轴，则上式为一直线
t
t
2
tg 1 c 3 2 t
这是双曲线型包络线形式下的剪切强度曲线方程。
第三节 软弱面或各向异性岩层 的破坏准则及稳定条件
岩石的破坏包括破裂（failure ）和摩擦滑动（slide ）两 种情况。
破裂是完整岩石中发生破坏的唯一机制。破裂的条件可以由 库 仑 准 则 给 出 。 倘 若 岩 石 中 预 先 就 存 在 着 软 弱 面 （ plane of weakness ），比如存在着断层，情况就变了，这时岩石发生破 坏的机制可能是沿断层面的摩擦滑动，也可能是穿过断层面的破 裂。究竟发生哪一种类型的破坏，要视岩石内部哪种情况首先满 足库仑准则。
图5-2 共扼剪裂面与主应力关系 图5-3 剪裂面上应力与主应力关系
三、库伦一纳维尔破坏准则的第二种表示方法
库伦一纳维尔破坏准则也可采用主应力 1 、 3 来表示，剪裂
精品课程岩体力学-ppt课件
硅酸盐类矿物
组成岩石的矿 物
粘土矿物 碳酸盐类矿物
氧化物类矿物
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
23
二、岩块的结构特征
岩块的结构：岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况 与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结 结晶连结：矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，它是通过共用原子或离子使 不同晶粒紧密接触。
机理问题
第一章 绪 论
岩 四、关于《岩体力学》课
体
总学时：40学时 讲课：32学时
力
实验：6 学时
学
作业：2-3 次
第二章 岩体的地质特征
§ 2.1 § 2.2 征 § 2.3 § 2.4 § 2.5
几个基本概念 岩块的物质组成与结构特
结构面的特征 岩体的结构特征 岩体工程分类
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
21
§ 2.1 几个基本概念
• 岩石（Rock）矿物、岩屑的集合体。
• 结构面（Structural Plane） 指地质历史发展 过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和 长度，厚度相对较小的地质界面或带。
• 岩块（Rock block 或 Rock）指不含显著结构面 的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。
张性断裂不平整，常具次生充 填，呈锯齿状，剪切断裂较平 直，具羽状裂隙，压性断层具 多种构造岩，成带状分布，往 往含断层泥、糜棱岩
在变质较浅的沉积岩，如千枚岩等 路堑边坡常见塌方。片岩夹层有时 对工程及地下洞体稳定也有影响
对岩体稳定影响很大，在上述许多 岩体破坏过程中，大都有构造结构 面的配合作用。此外常造成边坡及 地下工程的塌方、冒顶
组成岩石的矿 物
粘土矿物 碳酸盐类矿物
氧化物类矿物
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
23
二、岩块的结构特征
岩块的结构：岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况 与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结 结晶连结：矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，它是通过共用原子或离子使 不同晶粒紧密接触。
机理问题
第一章 绪 论
岩 四、关于《岩体力学》课
体
总学时：40学时 讲课：32学时
力
实验：6 学时
学
作业：2-3 次
第二章 岩体的地质特征
§ 2.1 § 2.2 征 § 2.3 § 2.4 § 2.5
几个基本概念 岩块的物质组成与结构特
结构面的特征 岩体的结构特征 岩体工程分类
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
21
§ 2.1 几个基本概念
• 岩石（Rock）矿物、岩屑的集合体。
• 结构面（Structural Plane） 指地质历史发展 过程中，在岩体内形成的具有一定的延伸方向和 长度，厚度相对较小的地质界面或带。
• 岩块（Rock block 或 Rock）指不含显著结构面 的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体。
张性断裂不平整，常具次生充 填，呈锯齿状，剪切断裂较平 直，具羽状裂隙，压性断层具 多种构造岩，成带状分布，往 往含断层泥、糜棱岩
在变质较浅的沉积岩，如千枚岩等 路堑边坡常见塌方。片岩夹层有时 对工程及地下洞体稳定也有影响
对岩体稳定影响很大，在上述许多 岩体破坏过程中，大都有构造结构 面的配合作用。此外常造成边坡及 地下工程的塌方、冒顶
岩石的强度和变形特性精品PPT课件
（当 const 时 (t) ）
弹性后效——停止加、卸载，应变需经一段时间达到应有值的现象。
粘性流动——蠕变后卸载，部分变形不能恢复的现象。
3、蠕变曲线： 岩石蠕变的类型：
不稳定蠕变
稳定蠕变 （低应力） 不稳定蠕变（高应力）
典型蠕变曲线： （蠕变三阶段）
稳定蠕变
初始蠕变阶段——应变增加，但应变增加速率降低； 定常蠕变阶段——应变增加速率保持不变； 加速蠕变阶段——应变增加速率迅速增加，直至破坏。
（严格讲，μ仅在弹性范围适用，对塑性部分不适用 , 由于引入变形摸量，塑性区可用，μ最大为0.5。)
③剪切模量G——剪切虎克定律比例系数。 ④拉梅常数λ——将应力应变联系起来的弹性常数。 ⑤体积模量Kv——体积弹性摸量。
5、岩石变形中的扩容现象：
①扩容现象——岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移， 导致体积扩大的现象。
E
σ～ε曲线呈非线性关系
初始模量:
E
初＝
d d
0
切线模量（直线段）：
E
切＝
a a
2 2
a1 a1
割线模量： E割
工程上常用E50 ：
E 50
50 50
E
Et
Et
d d
Et
E0
e
p
②泊松比μ：（变形传递能力）
泊松比μ——岩石横向应变与纵向应变的比值。
x y
在弹性阶段：其为常数。 在塑性阶段：不为常数。
巴西法
σy σx
岩石的抗拉强度最小，约为抗压强度的3—30%
（四）抗剪切强度：
抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下，破坏时所能承受的最大剪应力。
1、试验装置： 非限制性剪切（单、双面、冲剪、扭剪）（无正应力） 限制性剪切（直剪仪、角摸压剪试验仪）
弹性后效——停止加、卸载，应变需经一段时间达到应有值的现象。
粘性流动——蠕变后卸载，部分变形不能恢复的现象。
3、蠕变曲线： 岩石蠕变的类型：
不稳定蠕变
稳定蠕变 （低应力） 不稳定蠕变（高应力）
典型蠕变曲线： （蠕变三阶段）
稳定蠕变
初始蠕变阶段——应变增加，但应变增加速率降低； 定常蠕变阶段——应变增加速率保持不变； 加速蠕变阶段——应变增加速率迅速增加，直至破坏。
（严格讲，μ仅在弹性范围适用，对塑性部分不适用 , 由于引入变形摸量，塑性区可用，μ最大为0.5。)
③剪切模量G——剪切虎克定律比例系数。 ④拉梅常数λ——将应力应变联系起来的弹性常数。 ⑤体积模量Kv——体积弹性摸量。
5、岩石变形中的扩容现象：
①扩容现象——岩石破坏前，因微裂隙产生及内部小块体相对滑移， 导致体积扩大的现象。
E
σ～ε曲线呈非线性关系
初始模量:
E
初＝
d d
0
切线模量（直线段）：
E
切＝
a a
2 2
a1 a1
割线模量： E割
工程上常用E50 ：
E 50
50 50
E
Et
Et
d d
Et
E0
e
p
②泊松比μ：（变形传递能力）
泊松比μ——岩石横向应变与纵向应变的比值。
x y
在弹性阶段：其为常数。 在塑性阶段：不为常数。
巴西法
σy σx
岩石的抗拉强度最小，约为抗压强度的3—30%
（四）抗剪切强度：
抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下，破坏时所能承受的最大剪应力。
1、试验装置： 非限制性剪切（单、双面、冲剪、扭剪）（无正应力） 限制性剪切（直剪仪、角摸压剪试验仪）
工程地质分析原理-岩体的变形与破坏PPT
2.经压密后，岩 体从不连续介质 转化为似连续介 质，进入弹性变 形阶段。该过程 的长短视岩石坚 硬程度而定
1.原有张性结构面 逐渐闭合，充填物 被压密，压缩变形 具非线性特征，应 力应变曲线呈缓坡
下凹型
• 上述各阶段不同的岩体会存在一些差异，但所有岩 体都具有如下一些共性：
• （1）岩体的最终破坏是以形成贯通性破坏面，并分 裂成相互脱离的块体为其标志。
• 3.1.1 岩体变形破坏的基本过程与阶段划分
• 根据裂隙岩石的三轴压缩实验过程曲线，可大致将块 状岩体受力变形破坏过程划分为五个阶段：
• 见图
4. 微破裂的发展出现了质的变化：即使工 作应力保持不变，由于应力的集中效应， 破裂仍会不断的累进性发展。首先从薄弱 环节开始，然后应力在另一个薄弱环节集 中，依次下去，直至整体破坏。体积应变 转为膨胀，轴应变速率和侧向应变速率加 速增大
❖ （3）α>52º时
岩体破坏为剪断完整岩体。
以上讨论的为岩体的极限强度。
岩体由弹性变形阶段进入塑性变形阶段的临界应 力 称为岩体的屈服强度（σy）
岩体进入不稳定破裂发展阶段的临界应力称为长期强 度（ σc ）。
岩体遭受最终破坏以后仍然保存有一定的强度，称为 残余强度。
• 3.2 岩体在加荷过程中的变形与破坏
• 3.2.1 拉断破坏机制与过程
• 3.2.1.1 拉应力条件下的拉断破坏 拉应力条件下岩石的拉断破坏过程十分暂短。 根据格里菲斯破坏准则，当σ1+ 3σ3 ≤0时，拉应力
σ3对岩石的破坏起主导作用，此时拉破坏准则为： 〔 σ 3〕=-St （ St：岩石的抗拉强度） 当岩体中的结构面处于有利位置时，岩体的抗拉强度远 低于岩石，拉断破坏更易发生。
岩体力学性质PPT课件
岩石在成岩过程中形成的 结构面，如层理、片理、 节理等。
构造结构面
由构造运动形成的破裂面 或断裂面，如断层、节理 、劈理等。
次生结构面
由外动力地质作用形成的 结构面，如风化裂隙、卸 荷裂隙等。
结构面对岩体强度影响
降低岩体强度
结构面的存在使得岩体的连续性 受到破坏，导致岩体强度降低。
控制破坏形式
结构面的产状、规模和组合关系对 岩体的破坏形式起着控制作用。
压缩强度
岩石在单向或三向受压条 件下破坏时的最大压应力
。
压缩变形
岩石在压力作用下产生的 变形，包括弹性变形和塑
性变形。
压缩模量
岩石在单向压缩条件下的 应力-应变关系中的比例常
数。
岩石拉伸性质
拉伸强度
岩石在拉伸条件下破坏时的最大拉应力。
拉伸变形
岩石在拉力作用下产生的变形，主要表现 为弹性变形。
拉伸模量
孔隙度
指岩石中孔隙体积与总体积之比，以 百分数表示。孔隙度反映了岩石的储 集能力和渗透性能。
岩石硬度与强度
岩石硬度
指岩石抵抗刻划、压入和研磨的能力，常用摩氏硬度计进行 测定。硬度与矿物成分、结构和构造等因素密切相关。
岩石强度
指岩石在受力作用下抵抗破坏的能力，包括抗压强度、抗拉 强度和抗剪强度等。强度受岩石成分、结构、构造和应力状 态等因素影响。
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室内试验法
单轴压缩试验
对规则试件施加单轴压力，测定 其抗压强度、变形和破坏特征。
三轴压缩试验
在三向应力状态下对试件施加压 力，研究岩石在三向应力下的力
学性质。
剪切试验
对试件施加剪切力，测定其抗剪 强度和剪切变形特性。
构造结构面
由构造运动形成的破裂面 或断裂面，如断层、节理 、劈理等。
次生结构面
由外动力地质作用形成的 结构面，如风化裂隙、卸 荷裂隙等。
结构面对岩体强度影响
降低岩体强度
结构面的存在使得岩体的连续性 受到破坏，导致岩体强度降低。
控制破坏形式
结构面的产状、规模和组合关系对 岩体的破坏形式起着控制作用。
压缩强度
岩石在单向或三向受压条 件下破坏时的最大压应力
。
压缩变形
岩石在压力作用下产生的 变形，包括弹性变形和塑
性变形。
压缩模量
岩石在单向压缩条件下的 应力-应变关系中的比例常
数。
岩石拉伸性质
拉伸强度
岩石在拉伸条件下破坏时的最大拉应力。
拉伸变形
岩石在拉力作用下产生的变形，主要表现 为弹性变形。
拉伸模量
孔隙度
指岩石中孔隙体积与总体积之比，以 百分数表示。孔隙度反映了岩石的储 集能力和渗透性能。
岩石硬度与强度
岩石硬度
指岩石抵抗刻划、压入和研磨的能力，常用摩氏硬度计进行 测定。硬度与矿物成分、结构和构造等因素密切相关。
岩石强度
指岩石在受力作用下抵抗破坏的能力，包括抗压强度、抗拉 强度和抗剪强度等。强度受岩石成分、结构、构造和应力状 态等因素影响。
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室内试验法
单轴压缩试验
对规则试件施加单轴压力，测定 其抗压强度、变形和破坏特征。
三轴压缩试验
在三向应力状态下对试件施加压 力，研究岩石在三向应力下的力
学性质。
剪切试验
对试件施加剪切力，测定其抗剪 强度和剪切变形特性。
岩体力学ppt课件cha5结构面的变形与强度性质
Kn
n
Vj
(MPa/mm)
室内变形试验
确 试验法 定 方
现场变形试验
法 本构方程和经验估算
精选课件ppt
13
现场变形试验——中心孔承压板法
Kn Vni i11 V nii
n
V
精选课件ppt
14
经验估算——由Bandis方程估算
n
Kn iVmVj Vm Vj
Vj
nVm KniVmn
K n( V nj)(1 V K jnV i m)2
tg(ui)
u,则有:
•当很大时，凸起全部被剪
断发，生,VA=sVA/
(as 1 ),无剪胀 u=0,则有:
rtgC
•从以上讨论可知,阿氏与莱 氏公式是图中曲线3。
精选课件ppt
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三、非贯通断续的结构面
• 假设沿整个剪切面上的应力分布是均匀的，结构面 的线连续性系数为Ｋ1
裂面
岩桥
Cbtg b
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四、具有充填物的软弱结构面
• 具有充填物的软弱结构面包括泥化夹层和各种类型的夹泥 层，其形成多与水的作用和各类滑错作用有关。这类结构 面的力学性质常与充填物的物质成分、结构及充填程度和 厚度
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38
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精选课件ppt
40
精选课件ppt
41
u m nu
m 1 ,n 1
K si
ult
精选课件ppt
Hale Waihona Puke 223.剪切刚度及其确定方法
• 剪切刚度KS（shear stiffness） 是反映结构面剪切变形性质的 重要参数，其数值等于峰值前 τ-u曲线上任一点的切线斜率。
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上的动力载的实用计
算方法
第11章 深部巷道围 岩变形的时间过程
第11章 深部巷道围岩变形的时间过程
11.1 极限应力后的 应力应变关系
11.3 深部巷道围岩 的流变
11.5 总结
11.2 基于弹塑性模型 的巷道周围的应力状态
11.4 深部巷道岩体 的分区破裂化现象
参考文献
第12章 固体的受激 状态及微粒子对于固 体的超深侵彻
6.3 爆炸作用下岩石变形破坏区划的 解析解
6.4 球面波在具有内摩擦的介质中的 衰减规律
6.5 在具有硬化、内摩擦及膨胀的岩 石中应力波的衰减
6.6 岩石强度的应变率依赖性对于应 力波传播及岩石破坏的影响
第6章 岩石中爆炸波的传播及 岩石的破坏规律
6.7 岩石的力学性质对于岩石 的变形与破坏的影响
06 参考文献
第10章 应力波对于 地下坑道的动力作用
地第 下 坑章 道 的应 动力 力波 作对 用于
10
10.1 应力波对于 坑道的作用
1
参考文献
6
10.5 总结
5
10.2 拟静法求解
2
长应力波对于坑道衬
砌的作用
10.3 岩体的动力
3
特性及坑道震塌规律
的实验及理论研究
10.4 作用于坑道
岩体动力变形与破坏的基本 问题(戚承志，钱七虎著)
演讲人
2 0 2 X - 11 - 11
前言
前言
引言
引言
参考文献
第1章 材料变形及 损伤演化的微观物理 动力机理
第1章 材料变形及损伤演化的 微观物理动力机理
1.1 基于微观物理动力机理的 变形及损伤演化的基本方程
1.2 不考虑损伤对转换概率影 响时材料的变形及损伤
03 2 .3 固 体 的 统 计强 04 2 .4 一 些 考 虑 时间
度理论
及构造的强度理论
05 2 .5 关于材料动力 06 2 .6 总 结
破坏的一些特性
第2章 固体材料的强度理论及动力破坏的一些特性
一．参考文献
第3章 关于剥离的 非平衡动力过程及混 合破坏准则
第3章 关于剥离的非平衡动力过 程及混合破坏准则
0 1 12.1 微粒子对于靶体的超深侵彻 及其特点
0 2 12.2 微粒子对于靶体的超深侵彻 机理的研究情况
0 3 12.3 微粒子超深侵彻机理的连续 介质模型
0 4 12.4 超深侵彻微粒子阻力异常低 的物理机理
0 5 12.5 结论
06 参考文献
第12章 固 的受激状态及微 粒子对于固体的 超深侵彻
1.3 考虑损伤对转换概率影响 时材料的变形及损伤
1.4 结论
参考文献
第2章 固体材料的 强度理论及动力破坏 的一些特性
论第
及 动
章
力 破 坏 的 一 些 特 性
固 体 材 料 的 强 度 理
2
01 2 .1 经 典 的 强 度理 02 2 .2 双 剪 理 论 及统
论
一强度理论
2020
感谢聆听
3.1 已有的一些破坏动力过程的研 究 3.2 剥离破坏非平衡动力过程 3.3 剥离破坏的混合破坏准则 3.4 总结 参考文献
第4章 硬岩变形与 破坏的动力模型
第4章 硬岩变形与破坏的动力 模型
4.1 概述 4.2 硬岩破碎区的力学行为 4.3 坚硬岩体非破坏区的力学 模型 4.3 总结 参考文献
8.2 嵌入系数的 物理实质
0 3
8.3 岩体的构造 层次形成的外部 原因
0 4
8.4 岩体构造层 次形成的内在物 理原因
0 5
8.5 不同的结构 层次上岩体变形 破坏的能量关系
0 6
8.6 地质体的构 造层次变形破坏 的动力特性及地 震预报
第8章 岩体的构 造层次
8.7 岩体的非均匀构造模型及弹性波的 衰减 8.8 总结 参考文献
第9章 固体构造层 次及其力学行为
第9章 固体构造层 次及其力学行为
0 1 9.1 岩体的构造层次及其黏性 0 2 9.2 岩石等脆性材料动力强度依赖
应变率的物理机制
0 3 9.3 动载作用下材料动力特性的结 构方面的特性
0 4 9.4 岩体的平均破坏块体尺寸及块 体尺寸分布
0 5 9.5 总结
第5章 半坚硬岩 石的动力模型
第5章 半坚硬岩 石的动力模型
5.1 概述 5.2 半坚硬孔隙介质的一种本构关 系 5.3 半坚硬岩石的实用动力模型 5.4 总结 参考文献
第6章 岩石中爆炸 波的传播及岩石的破 坏规律
第6章 岩石中爆炸波的传播及岩石的 破坏规律
6.1 基本实验结果
6.2 自由表面对介质爆炸变形的影响
6.8 总结 参考文献
第7章 材料变形及 破坏的微细宏观层次
第7章 材料变形及破坏的微细 宏观层次
7.1 材料变形与破坏的微观水 平 7.2 细观水平上的变形及破坏 描述 7.3 变形与破坏的宏观水平 7.4 总结 参考文献
第8章 岩体的 构造层次
第8章 岩体的构 造层次
0 1
8.1 概述
0 2