岩石力学题第六章习题

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岩石力学计算题

岩石力学计算题

岩石力学计算题1. 题目- 已知某岩石试件在单轴压缩试验下,试件直径D = 50mm,高度H=100mm,破坏时的最大荷载P = 100kN。

求该岩石的单轴抗压强度σ_c。

2. 题目解析- 单轴抗压强度σ_c的计算公式为σ_c=(P)/(A),其中P是破坏时的最大荷载,A是试件的横截面积。

- 对于圆形试件,其横截面积A = frac{π D^2}{4},已知D = 50mm=0.05m,则A=frac{π×(0.05)^2}{4}- 计算A=(π×0.0025)/(4)≈ 0.001963m^2- 已知P = 100kN = 100000N- 根据σ_c=(P)/(A),可得σ_c=(100000)/(0.001963)≈ 50.94MPa二、相关学习资料整理(以人教版知识体系为例)1. 基础知识部分- 岩石的基本物理性质- 岩石是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。

其物理性质包括密度、重度等。

密度ρ=(m)/(V)(m为质量,V为体积),重度γ=ρ g(g 为重力加速度)。

这些基本物理性质是理解岩石力学性质的基础,例如密度较大的岩石在相同条件下可能具有更高的强度。

- 岩石的应力 - 应变关系- 在岩石力学中,应力σ=(F)/(A)(F为作用力,A为受力面积),应变varepsilon=(Δ l)/(l)(Δ l为变形量,l为原长)。

岩石的应力 - 应变曲线通常可以分为几个阶段,如压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段。

在单轴压缩试验中,弹性阶段岩石的应力与应变近似满足胡克定律σ = Evarepsilon(E为弹性模量)。

2. 单轴压缩试验相关知识- 试验目的- 单轴压缩试验是测定岩石单轴抗压强度的重要方法。

通过该试验可以得到岩石在单轴受压状态下的强度、弹性模量、泊松比等重要力学参数。

- 试验设备- 主要设备包括压力试验机、试件制备模具等。

压力试验机能够对试件施加轴向压力,并测量压力大小;试件制备模具用于制作符合标准尺寸要求的岩石试件。

岩石力学与工程课后习题与思考解答

岩石力学与工程课后习题与思考解答

岩石力学与工程课后习题与思考解答(总19页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章岩石物理力学性质3.常见岩石的结构连接类型有哪几种各有什么特点答:岩石中结构连接的类型主要有两种,分别是结晶连接和胶结连接。

结晶连接指矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起。

这类连接使晶体颗粒之间紧密接触,故岩石强度一般较大,抗风化能力强;胶结连接指岩石矿物颗粒与颗粒之间通过胶结物连接在一起,这种连接的岩石,其强度主要取决于胶结物及胶结类型。

7.岩石破坏有几种形式?对各种破坏的原因作出解释。

答:岩石在单轴压缩载荷作用下,破坏形式包含三种:X状共轭面剪切破坏、单斜面剪切破坏和拉伸破坏。

前两类破坏形式主要是因为轴向主应力因起破坏面的剪应力超过岩石最大剪应力而导致的破坏;后一类破坏主要是因为轴向主应力引起破坏面横向拉应力超过岩石最大拉应力而导致的破坏。

9.什么是全应力-应变曲线,为什么普通材料试验机得不出全应力-应变曲线?答:能全面反映岩石受压破坏过程中的应力、应变特征,特别是岩石破坏后的强度与力学性质变化规律的应力应变曲线就叫全应力-应变曲线。

普通试验机只能得出半程应力-应变曲线不能得出全应力-应变曲线的原因是由于试验机的刚性不足,在岩石压缩过程中,试件受压,试验机框架受拉,随着岩样不断被压缩,试验机发生的弹性变形以应变能形式存于机器中,当施加压力超过岩石抗压强度,试件破坏,此时,试验机迅速回弹,被存于试验机中的应变能瞬间释放到岩石试件中,引起岩石的激烈破坏和崩解,因而造成无法获得岩石在超过峰值破坏强度后受压的应力应变曲线。

10.如何根据全应力-应变曲线预测岩石的岩爆、流变和反复加、卸载作用下的破坏?答:(1)如下图示全应力应变曲线:左半部A的面积代表,达到峰值强度时,积累在试件内部的应变能,右半部B 代表试件从破裂到破坏所消耗的能量。

若A>B,说明岩石破坏后尚余一部分能量,这部分能量突然释放就会产生岩爆,若A<B,则说明应变能在破坏过程中全部消耗掉,因而不会产生岩爆。

(完整版)岩石力学计算题

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第2章 岩石物理力学性质例:某岩样试件,测得密度为1。

9kg/cm3,比重为2.69,含水量为29%.试求该岩样的孔隙比、孔隙率、饱和度和干容量.解:孔隙比:83.019.1)29.01(69.21)1(=-+=-+∆=γωεd v孔隙度:%3.45%10083.0183.0%1001=⨯+=⨯+=v v n εε 饱和度:%9483.0%2969.2=⨯==εωG S r 干容重:)/(47.183.0169.213cm g d =+=+∆=εγ 例 某岩石通过三轴试验,求得其剪切强度c=10MPa ,φ=45°,试计算该岩石的单轴抗压强度和单轴抗拉强度.解:由例 大理岩的抗剪强度试验,当σ1n=6MPa, σ2n=10MPa ,τ1n=19.2MPa, τ2n=22MPa 。

该岩石作三轴抗压强度试验时,当σa=0,则Rc=100MPa.求侧压力 σa=6MPa 时,其三轴抗压强度等于多少?解:(1)计算内摩擦角φφστtg C n n 11+= (1) φστtg C n n 22+= (2)联立求解: 021212219.20.735106n n n n tg ττφφσσ--===⇒=--(2)计算系数K :7.335sin 135sin 1sin 1sin 10=-+=-+=φφK(3)计算三轴抗压强度: 0100 3.7612.22C a S S K MPa σ=+=+⨯=第3章 岩石本构关系与强度理论例:已知岩石的应力状态如图,并已知岩石的内聚力为4MPa ,内摩擦角为35°。

求: (1)各单元体莫尔应力圆,主应力大小和方向; (2)用莫尔库仑理论判断,岩石是否发生破坏解:(1)A 单元:主应力大小:122223 5.00 5.00 5.0()()002222x y x y xy MPa σσσσστσ+-+-=±+=±+= 方向:与x σ的夹角20tan 200 5.0xyx yτθσσ===--,0θ=︒莫尔应力图:圆心:135.002.522σσ++==半径:13 5.002.522σσ--==B 单元:主应力大小:122223 4.00000()() 4.0 4.02222x y x y xy MPa σσσσστσ+-+-=±+=±+=- 方向:与x σ的夹角2 4.0tan 20xyx yτθσσ===∞-,45θ=︒ 莫尔应力图:圆心:134.0 4.0022σσ+-==半径:13 4.0( 4.0)4.022σσ---==C 单元:主应力大小:122223 5.705.00 5.00()() 2.00.702222x y x y xy MPa σσσσστσ+-+-=±+=±+=-方向:与x σ的夹角22 2.0tan 20.85.00xyx yτθσσ⨯===--莫尔应力图:圆心:135.70.72.522σσ+-==半径:13 5.7(0.7)3.222σσ---==D 单元: 主应力大小:122223 6.06.0 6.0 6.0 6.0()()0 6.02222x y x y xy MPa σσσσστσ+-+-=±+=±+=方向:与x σ的夹角20tan 206.0 6.0xyx yτθσσ===--,0θ=︒莫尔应力图:圆心:136.0 6.06.022σσ++==半径:13 6.0 6.0022σσ--==E 单元:主应力大小:12222310.9110.0 1.010.0 1.0()() 3.00.092222x y x y xy MPa σσσσστσ+-+-=±+=±+= 方向:与x σ的夹角22 3.0tan 20.6710.0 1.0xyx yτθσσ⨯===--莫尔应力图:圆心:1310.910.095.522σσ++==半径:1310.910.095.4122σσ--==A 岩石单元体没有破坏,B 不存在正应力,存在切应力。

岩体力学习题及答案

岩体力学习题及答案

习题一绪论1.1 选择题1.1.1 岩石与岩体的关系是()。

(A)岩石就是岩体(B)岩体是由岩石和结构面组成的(C)岩体代表的范围大于岩石(D)岩石是岩体的主要组成部分1.1.2 大部分岩体属于()。

(A)均质连续材料(B)非均质材料(C)非连续材料(D)非均质、非连接、各向异性材料1.2 简答题1.2.1 岩石力学的基本研究内容和研究方法?1.2.2 常见岩石的结构连结类型有哪几种?1.2.3 影响岩石力学性质的主要因素有哪些,如何影响的?1.2.4 岩石与岩体的关系是什么?1.2.5 岩石与岩体的地质特征的区别与联系?习题二第一章岩石物理力学性质2.1 选择题2.1.1 已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.82,则该岩石()(A)软化性强,工程地质性质不良(B)软化性强,工程地质性质较好(C)软化性弱,工程地质性质较好(D)软化性弱,工程地质性质不良2.1.2 当岩石处于三向应力状态且比较大的时候,一般应将岩石考虑为()(A)弹性体(B)塑性体(C)弹塑性体(D)完全弹性体2.1.3 在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石的抗压强度()(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判断2.1.4 在岩石的含水率试验中,试件烘干时应将温度控制在()(A)95~105℃(B)100~105℃(C)100~110℃(D)105~110℃2.1.5 按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是()(A)受拉破坏(B)受压破坏(C)弯曲破坏(D)剪切破坏2.1.6在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度的()(A)1/2~1/5(B)1/10~1/50(C)2~5倍(D)10~50倍2.1.7岩石的弹性模量一般指()。

(A)弹性变形曲线的斜率(B)割线模量(C)切线模量(D)割线模量、切线模量及平均模量中的任一种2.1.8某岩石试件相对密度d s=2.60,孔隙比e=0.05,则该岩石的干密度ρd为()(A)2.45(B)2.46(C)2.47(D)2.482.1.9下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中,哪一种被称为凯尔文模型?()(A)弹簧模型(B)缓冲模型(C)弹簧与缓冲器并联(D)弹簧与缓冲器串联2.2简答题2.2.1 何谓岩石中的微结构面,主要指哪些,各有什么特点?2.2.2 常见岩石的结构连结类型有哪几种?2.2.3 影响岩石力学性质的主要因素有哪些,如何影响的?2.2.4 什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?2.2.5 在三轴压缩试验条件下,岩石的力学性质会发生哪些变化?2.2.6 什么是莫尔强度包络线?如何根据实验结果绘制莫尔强度包络线?2.2.7 表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么?2.2.8 岩石破坏有几种形式?对各种破坏的原因作出解释。

《岩石力学》习题库及答案

《岩石力学》习题库及答案

《岩石力学》习题库及答案练习题一、名词解释:1、各向异性:岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。

2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。

3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。

4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。

5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程。

6、平面应力问题:某一方向应力为0。

1.平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。

2.给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。

3.长时强度:作用时间为无限大时的强度。

4.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5.支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。

1.平面应力问题:受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。

2.给定变形:围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。

3.准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。

4.剪胀现象:岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。

5.滞环:岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。

1、岩石的视密度:单位体积岩石的质量。

2、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。

3、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度:4、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。

5、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。

6、软岩:单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。

1.砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。

岩石力学考试题及答案

岩石力学考试题及答案

岩石力学考试题及答案
一、岩石力学考试题:
1、岩石力学是什么?
A:岩石力学是一门研究岩石的物理性质和力学行为的学科,关注的是
岩石材料在外力作用下的变形、破坏等力学性能。

2、描述压力、切应力和抗拉应力的不同?
A:压力是岩石内部的一种内力,它是在岩石的组织单位之间产生的回
复力。

切应力是岩石内部的一种外力,它是岩石组织单位之间通过切
开或折断产生的拉伸力。

抗拉应力是岩石表面的一种外力,它是由岩
石表面受外界力作用产生的抗拉力。

3、岩石材料的哪些因素会影响其力学性质?
A:岩石材料的力学性质受到材料的结构特征、质量成分、温度和压力
等因素的影响。

岩石材料的结构特征决定了其机械特性,如硬度、抗
压强度等;质量成分影响岩石材料的机械性能,如热膨胀系数、密度等;温度和压力影响岩石材料的结构稳定性,影响其承受外力的能力。

4、岩石力学中什么是蠕变应力?
A:蠕变应力是岩石内部的一种外力,它是由断裂处的压力差异引起的
拉伸作用,主要是在长时间的载荷作用下产生的。

蠕变应力的大小与
断裂处的压力差异和岩石材料的性质有关,一般情况下其大小较小,
但有时也会超过抗拉应力和切应力的值。

5、什么是岩石失稳?
A:岩石失稳是指在力学外力作用下,岩石材料突然发生变形或破坏的
现象,也就是岩石材料的力学性能下降。

失稳的原因主要包括外力的
过大强度、断裂的不稳定性、外力的变化等,其表现形式多种多样,
如折断、剪切、失稳滑移等。

《岩石力学》习题库及答案

《岩石力学》习题库及答案

《岩石力学》习题库及答案一、选择题l、下列哪一项不是岩石力学的研究对象?A. 岩石的强度B.岩石的变形C.岩石的硬度D.岩石的弹性答案:D解释:岩石力学主要研究岩石的强度、变形和硬度,而弹性是材料的一种性质,不是岩石力学的研究对象。

2、下列哪一种岩石的力学性质最符合“岩石力学”的研究对象?A. 花岗岩B.页岩C.石灰岩D.砂岩答案:A解释:花岗岩是一种典型的岩石,其力学性质最符合岩石力学的研究对象。

页岩、石灰岩和砂岩的力学性质与花岗岩有所不同,因此不是最符合岩石力学研究对象的选项。

3、下列哪一种现象不属于岩石力学的研究范畴?A. 地震波传播B.岩石的破裂C.岩石的流变D.岩石的摩擦与粘着答案:A解释:地震波传播属于地震学的范畴,不是岩石力学的研究范畴。

岩石的破裂、流变和摩擦与粘着都是岩石力学的研究范畴。

二、简答题4、请简述岩石力学的主要研究内容。

答案:岩石力学主要研究岩石的强度、变形和硬度等力学性质,以及岩石在各种力场作用下的响应。

具体包括:岩石的应力—应变关系、强度准则、破裂准则、屈服准则、蠕变和松弛、加载和卸载条件下的变形特性等。

41、请简述岩石力学在工程中的应用。

答案:岩石力学在工程中有着厂泛的应用,包括地质工程、土木工程、采矿工程、水利工程等领域。

例如,在地质工程中,岩石力学可以应用于岩体稳定性分析、地质构造分析等方面;在土木工程中,岩石力学可以应用于地基基础设计、隧道及地下工程设计等方面;在采矿二程中,岩石力学可以应用于矿山安全防护、矿产资源开发等方面;在水利工程中,岩石力学可以应用于坝体结构分析、河床稳定性分析等方面。

供应链管理习题库及参考答案供应链管理:库及参考答案随着全球化的推进和互联网技术的发展,供应链管理成为了企业运营中不可或缺的一部分。

有效的供应链管理能够提高企业的效率和效益,增强企业的竞争力。

下面,我们将探讨供应链管理的概念、关键构成要素、面临的挑战以及如何进行优化。

一、供应链管理的概念供应链管理是指对供应链中的物流、信息流、资金流进行计划、协调和控制,以实现供应链的高效运作和优化。

岩石力学习题

岩石力学习题

岩石的物理力学性质习题1、某岩样试件,测得容量3/9.1cm kg =γ,比重69.2=∆,含水量0029=d ω试求该岩样的孔隙比v ε,孔隙度n ,饱和度s r 和干容量d γ。

2、某岩样测得其容量3/2厘米克=γ,天然含水量为W 0024=d ,及比重71.2=∆,试计算该岩样的孔隙度n ,孔隙比v ε,水下容量/γ及饱和度S r 。

3、设岩石的容量 3/0025.0cm kg =γ,孔隙度n=2.5%,求其密度及比重。

4、在岩石力学中,测定岩石的抗拉强度,目前常用的是劈裂法,其计算公式为 S dtPt π2=。

拟请证明上式。

5、三块3555cm ⨯⨯ 立方体试件,分别作倾角为48°,55°,64°的抗剪强度试验,其施加的最大载荷分别为4.5T,2.8T 和2T ,求岩石的C 、Φ值,并绘出抗剪强度的曲线图。

6、试用莫尔应力圆画出: (1)单向拉伸;(2)纯剪切;(3)单向压缩;(4)双向拉伸;(5)双向压缩7、有一块几何尺寸为7×7×7cm 3的石英岩立方体试块。

当试块承受20吨压力后,试块轴向缩短了0.003cm ,横向增长了0.000238cm.试求石英岩试块的弹性模量和泊松比。

8、推导马克斯威尔模型应变与时间的函数关系。

9、已知石灰岩的比重23/1048.2cm kg -⨯=∆,容重33/102.2cm kg -⨯=γ,孔隙度005=n 。

试求该岩石的孔隙比,单位体积的岩石孔隙体积,岩石颗粒体积和水的体积。

10、有三块几何尺寸()cm 555⨯⨯相同的花岗岩试件,在自然状态下称的重量分别为312.5克,337.5克和325克。

经过烘干后的恒重分别为290.4克,332.1克和311.25克。

将烘干试件放入水中后测得孔隙的体积为0.753cm ,0.53cm 和0.6253cm .试求该花岗岩的容重γ,比重∆,孔隙度n ,孔隙比v ε,含水量d W 和饱和度Sr 。

岩石力学试题及答案

岩石力学试题及答案

岩石力学试题及答案一、单选题(每题2分,共10分)1. 岩石力学研究的主要对象是什么?A. 岩石的物理性质B. 岩石的力学性质C. 岩石的化学性质D. 岩石的生物性质答案:B2. 岩石的弹性模量通常用来描述岩石的什么特性?A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 弹性答案:D3. 岩石的单轴抗压强度是指什么?A. 岩石在单轴压缩下的极限强度B. 岩石在单轴拉伸下的极限强度C. 岩石在双轴压缩下的极限强度D. 岩石在三轴压缩下的极限强度答案:A4. 岩石的孔隙率是指什么?A. 岩石中孔隙的总体积与岩石总体积的比值B. 岩石中固体颗粒的总体积与岩石总体积的比值C. 岩石中水分的总体积与岩石总体积的比值D. 岩石中气体的总体积与岩石总体积的比值答案:A5. 岩石的摩擦角是指什么?A. 岩石内部颗粒间的摩擦阻力B. 岩石与岩石之间的摩擦阻力C. 岩石与工具之间的摩擦阻力D. 岩石与水之间的摩擦阻力答案:B二、多选题(每题3分,共15分)1. 岩石力学中常用的实验方法包括哪些?A. 单轴压缩实验B. 单轴拉伸实验C. 三轴压缩实验D. 点荷载强度实验答案:A, C2. 岩石的破坏模式通常包括哪些?A. 剪切破坏B. 拉伸破坏C. 压缩破坏D. 弯曲破坏答案:A, C3. 岩石力学在工程中的应用包括哪些?A. 隧道工程B. 采矿工程C. 道路工程D. 桥梁工程答案:A, B, C, D4. 岩石力学中,影响岩石强度的因素有哪些?A. 岩石的矿物组成B. 岩石的孔隙率C. 岩石的水分含量D. 岩石的温度答案:A, B, C5. 岩石的变形特性通常包括哪些?A. 弹性变形B. 塑性变形C. 脆性变形D. 韧性变形答案:A, B, D三、判断题(每题1分,共10分)1. 岩石的抗压强度通常高于其抗拉强度。

(正确)2. 岩石的孔隙率越高,其强度越低。

(正确)3. 岩石的摩擦角越大,其抗剪强度越高。

(正确)4. 岩石的弹性模量与其硬度无关。

岩石力学习题

岩石力学习题

岩石力学习题第一章 绪论解释岩石与岩体的概念,指出二者的主要区别与联系。

岩体的力学特征是什么?自然界中的岩石按地质成因分类可分为几大类,各有什么特点? 简述岩石力学的研究任务与研究内容。

岩石力学的研究方法有哪些?第二章 岩石的物理力学性质名词解释:孔隙比、孔隙率、吸水率、渗透性、抗冻性、扩容、蠕变、松弛、弹性后效、长期强度、岩石的三向抗压强度岩石的结构和构造有何区别?岩石颗粒间的联结有哪几种?岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么?已知岩样的容重γ=m 3,比重80.2=s G ,天然含水量%80=ω,试计算该岩样的孔隙率n ,干容重d γ及饱和容重m γ。

影响岩石强度的主要试验因素有哪些?岩石破坏有哪些形式?对各种破坏的原因作出解释。

什么是岩石的全应力-应变曲线?什么是刚性试验机?为什么普通材料试验机不能得出岩石的全应力-应变曲线?什么是岩石的弹性模量、变形模量和卸载模量?在三轴压力试验中岩石的力学性质会发生哪些变化?岩石的抗剪强度与剪切面上正应力有何关系?简要叙述库仑、莫尔和格里菲斯岩石强度准则的基本原理及其之间的关系。

简述岩石在单轴压力试验下的变形特征。

简述岩石在反复加卸载下的变形特征。

体积应变曲线是怎样获得的?它在分析岩石的力学特征上有何意义?什么叫岩石的流变、蠕变、松弛?岩石蠕变一般包括哪几个阶段?各阶段有何特点?不同受力条件下岩石流变具有哪些特征?简要叙述常见的几种岩石流变模型及其特点。

什么是岩石的长期强度?它与岩石的瞬时强度有什么关系?请根据τσ-坐标下的库仑准则,推导由主应力、岩石破断角和岩石单轴抗压强度给出的在13σσ-坐标系中的库仑准则表达式c σθσσ+=231tan ,式中φφσsin 1cos 2-=c c 。

将一个岩石试件进行单轴试验,当压应力达到100MPa 时即发生破坏,破坏面与大主应力平面的夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为65°,假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循莫尔库伦破坏准则),试计算:1)内摩擦角。

中国矿业大学《岩石力学》考试题及答案(A卷)

中国矿业大学《岩石力学》考试题及答案(A卷)

中国矿业大学《岩石力学》考试题及答案(A卷)《岩石力学》考试题及答案(a卷)课程名称序号等级_______________________。

概念题(每个子题5分,共6题,共30分)1.岩石力学及其特点2.弹性力学中的基本假设3.岩石的弹性和塑性4.岩石的残余强度5.根据结构体特征确定的岩体结构基本类型6直接测量地应力二、简答题(每小题10分,共3题,共20分)1.简述浅层地应力分布的一般规律2.受深部净水压力的圆形巷道半径为a,写出距圆心为r处围岩应力表达式,并画出其曲线。

(a为已知数)三、讨论问题(此问题15分)1.试论述岩石应力―应变全过程各个阶段特点,并作曲线图表示。

四、计算题(1个子题15分,2个子题20分,共35分)1.假设平面问题的体力不计,即fx?fy?0,图示矩形梁(长为l,高为h)分别承受两种应力函数:?1?4y3,与?2?4y3?2x?3y。

问:(1)对应应力函数?1,求解其应力分量。

(2)解释两种压力函数?1和?2.应力分量是否相同(3)分析其能解决什么样的力学问题,绘图表示其边界条件。

0xy图1矩形梁与坐标轴平面图2.假设岩体的结构强度满足摩尔-库仑强度标准,C?10mpa??30°,承受三轴压缩应力,在哪里?3.5mpa?const.如果岩体受到影响?1.3的作用方向分别为垂直和水平方向,而岩体仅包括1有一个接头。

关节面CJ?1mpa?J10°。

节理与水平面的倾角为30°、60°、75°或90°。

问:(1)不考虑节理面影响,岩体极限平衡时的?1??(2)在何种情况下,节理不破坏?(3)在什么情况下,节理不会破坏,只有岩石块会破坏?(4)在何种情况下,节理破坏,且节理面与岩块的可能破裂面重合?(5)在何种情况下,岩块和节理都破坏,但岩石破裂面并不与节理面重合?二《岩石力学》考试题答复一、概念题(每小题5分,共6题,共30分)1.岩石力学及其特征岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学,它是力学的一个分支,是探讨岩石对周围物理环境中力场的反应。

(完整版)《岩石力学》习题库及答案

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练习题三、简答题:1、什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?答:在单轴压缩下,记录岩石试件被压破坏前后变形过程的应力应变曲线。

普通材料实验机整体刚度相对较小,对试件施加载荷产生的反作用力将使实验机构件产生较大变形(弹性能储存),当岩石试件被压坏时,试件抗压能力急剧下降,致使实验机弹性变形迅速恢复(弹性能释放)摧毁岩石试件,而得不到岩石破坏后的应力应变曲线。

刚性实验机在施加载荷时,自身变形极小,储存的弹性能不足以摧毁岩石试件,因此可以得到岩石破坏后的应力应变曲线。

2、简述岩石在三轴压缩下的变形特征。

答:E、μ与单轴压缩基本相同;随围压增加——三向抗压强度增加;峰值变形增加;弹性极限增加;岩石由弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。

3、按结构面成因,结构面通常分为几种类型?答:按成因分类有三种类型:①原生结构面——成岩阶段形成的结构面;②构造结构面——在构造运动作用下形成的结构面;③次生结构面——由于风化、人为因素影响形成的结构面。

4、在巷道围岩控制中,可采取哪些措施以改善围岩应力条件?答:选择合理的巷道断面参数(形状、尺寸),避免拉应力区产生(无拉力轴比);巷道轴线方向与最大主应力方向一致;将巷道布置在减压区(沿空、跨采、卸压)。

5、地应力测量方法分哪两类?两类的主要区别在哪里?每类包括哪些主要测量技术?答:分为直接测量法和间接测量法。

直接测量法是用测量仪器直接测量和记录各种应力量。

间接测量法,不直接测量应力量,而是借助某些传感元件或某些介质,测量和记录岩体中某些与应力有关的物理量的变化,通过其与应力之间存在的对应关系求解应力。

直接测量法包括:扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法等。

间接测量法包括:套孔应力解除法、局部应力解除法、松弛应变测量法、孔壁崩落测量法、地球物理探测法。

1.岩石的塑性和流变性有什么不同?答:塑性指岩石在高应力(超过屈服极限)作用时,产生不可恢复变形的性质。

岩石力学课后习题答案

岩石力学课后习题答案

岩石力学课后习题答案岩石力学课后习题答案岩石力学是研究岩石在外力作用下的变形和破坏规律的学科。

在学习岩石力学过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要环节。

下面将给出一些常见的岩石力学课后习题的答案,希望能帮助读者更好地理解和掌握这门学科。

1. 什么是岩石的力学性质?列举几个常见的岩石力学性质。

答:岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏特性。

常见的岩石力学性质包括弹性模量、抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。

2. 什么是岩石的弹性模量?如何计算?答:岩石的弹性模量是指岩石在受力后恢复原状的能力。

计算公式为弹性模量= 应力 / 应变。

其中,应力指的是岩石受到的外力作用,应变指的是岩石在受力下发生的形变。

3. 什么是岩石的抗压强度?如何计算?答:岩石的抗压强度是指岩石在受到垂直于其表面的压力作用下的抵抗能力。

计算公式为抗压强度 = 最大承压力 / 岩石的截面积。

4. 什么是岩石的抗拉强度?如何计算?答:岩石的抗拉强度是指岩石在受到拉力作用下的抵抗能力。

计算公式为抗拉强度 = 最大拉力 / 岩石的截面积。

5. 什么是岩石的剪切强度?如何计算?答:岩石的剪切强度是指岩石在受到剪切力作用下的抵抗能力。

计算公式为剪切强度 = 最大剪切力 / 岩石的截面积。

6. 什么是岩石的破坏模式?答:岩石的破坏模式是指岩石在受到外力作用下发生的变形和破裂形式。

常见的岩石破坏模式包括拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏等。

7. 什么是岩石的岩性?答:岩石的岩性是指岩石的成分、结构和纹理特征。

不同的岩石岩性具有不同的力学性质,因此在岩石力学中,岩性是一个重要的考虑因素。

8. 什么是岩石的强度参数?答:岩石的强度参数是指描述岩石抵抗外力作用的物理量。

常见的岩石强度参数包括抗压强度、抗拉强度、剪切强度等。

9. 什么是岩石的变形特性?答:岩石的变形特性是指岩石在受力作用下发生的形变规律。

常见的岩石变形特性包括弹性变形、塑性变形、蠕变等。

岩石力学考试试题

岩石力学考试试题

岩石力学考试试题一、选择题1. 岩石力学是研究岩石内部构造和物理性质的学科,其主要研究对象是:A. 沉积岩B. 火成岩C. 变质岩D. 地幔岩石2. 岩石宏观性质的研究主要包括以下几方面,除去下列哪项?A. 岩石的力学性质B. 岩石的物理性质C. 岩石的化学性质D. 岩石的工程性质3. 岩石的内部构造主要包括以下哪些要素?A. 矿物B. 岩土C. 岩石矿物D. 构造4. 岩石的应力应变关系可通过以下哪个参数来表示?A. 弹性模量B. 剪切模量C. 泊松比D. 岩石强度5. 岩石的变形性质与加载速率、环境温度等因素有关,其中以下哪个因素对岩石变形的影响较大?A. 加载速率B. 湿度C. 压力D. 温度二、简答题1. 请简要描述岩石的成因分类及特点。

2. 什么是岩石的岩石圈构造?3. 解释岩石的脆性破裂与塑性变形的区别。

4. 介绍一种岩石的常见试验方法及其意义。

5. 岩石的物理性质与力学性质之间的联系是什么?三、论述题1. 岩石的力学性质对地质工程有何重要意义?请举例说明。

2. 岩石的强度、稳定性与变形特性三者之间的关系是怎样的?为什么需要综合考虑这三个因素?3. 分析岩石在不同地质条件下的稳定性及其影响因素。

4. 岩石中孔隙结构对其力学性质有何影响?如何通过改变孔隙结构来改善岩石的工程性能?5. 为什么在地下工程中需要考虑岩石的应力状态?如何根据岩石的应力状态来选择适当的支护措施?以上为岩石力学考试试题,希望同学们认真答题,加深对岩石力学知识的学习和理解。

祝大家考试顺利!。

岩石力学题第六章习题

岩石力学题第六章习题

1.计算滑坡推力,其作用点取以下哪一个位置是正确的? A .滑体厚度的1/2 处 B 滑体厚度的1/3处 C 滑动带处 D 滑体顶面处2.抗滑桩的变形系数α=5EI mB p,其单位为: A 米的3次方 B 米的5次方 C .米的-1次方 D 米的-5次方 3.对于发育过程中的滑坡,其滑带土体的抗剪强度应采用: A .剩余强度 B 峰值强度C .慢剪D 固结快剪4使用抗滑桩加固岩质边坡时,一边可以设置在( )。

(A )滑动体前缘 (B )滑动体中部(C )滑动体后部 (D )任何部位5在图中,坡高滑面AC 上的粘结力,内摩擦角岩体容重,求此边坡的稳定系数.6已探明某岩石边坡的滑面为AB,坡顶裂缝BC深,裂缝内水深,坡高,坡角,滑坡倾角,岩石容重,滑面粘接力球摩檫角,问此边坡稳定性系数7某一滑坡下卧稳定基岩,断面如图所示。

滑块各块重量分别为,,,。

外荷载,,﹑分别作用在第一块﹑第二块上,其作用线通过相应块的重心。

滑面倾,,,。

滑面上内摩檫角均为,粘聚力c为。

滑块长度,,,。

试计算滑坡推力并判断其稳定性(安全系数K取)能否达到1.5. 8对于发育过程中的滑坡,其滑带土体的抗剪强度应采用:A.剩余强度 B 峰值强度C.慢剪 D 固结快剪9某一滑坡面为折线的单个滑坡,拟设计抗滑结构物,其主轴断面及作用力参数如下列图、表所示,取计算安全系数为1.05时,最终作用在抗滑结构物上的滑坡推力p3为①45°②③17°17°10有一岩质边坡,可能滑动体后缘有以拉裂缝,内充满水,水柱高10米。

岩石的容重γ=2.4g/cm3,滑动面的倾角为20度,边坡倾角为48度,边坡高50米,滑动面的粘聚力为c=0.4Mpa,内摩擦角为30度,试计算边坡的稳定性(若渗透只沿滑面进行)。

11.已知岩质边坡的物理力学指标γ=2g/cm3,φ=300,c=0.017Mpa。

今设计一坡高H=14米,稳定系数K=1.6的边坡,试求坡角的值。

岩石力学习题+思考题答案

岩石力学习题+思考题答案

1第一章习题与思考题答案1.构成岩石的主要造岩矿物有那些?答:岩石的主要物质成分:正长石、斜长石、石英、黑云母、白云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、高岭石、赤铁矿等。

2.为什么说基性岩和超基性岩最容易风化?答:基性岩石和超基性岩石主要由易风化的橄榄石、辉石及基性斜长石组成。

所以基性岩石和超基性岩石非常容易风化。

3.常见岩石的结构连结类型有那几种?答:岩石中结构连结的类型主要有两种:1.结晶连结:岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,如岩浆岩、大部分变质岩以及部分沉积岩的结构连结。

2.胶结连结:指颗粒与颗粒之间通过胶结物质连结在一起的连结。

如沉积碎屑岩、部分粘土岩的结构连结。

4.何谓岩石中的微结构面,主要指那些,各有什么特点?答:岩石中的微结构面(或缺陷)是指存在于矿物颗粒部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。

它包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等。

矿物的解理面:是指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。

晶粒边界:矿物晶体部各粒子都是由各种离子键、原子键、分子键等相连结。

由于矿物晶粒表面电价不平衡而使矿物表面具有一定的结合力,但这种结合力一般比起矿物部的键连结力要小,因此,晶粒边界就相对软弱。

微裂隙:是指发育于矿物颗粒部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂迹线,也称显微裂隙。

粒间空隙:多在成岩过程中形成,如结晶岩中晶粒之间的小空隙,碎屑岩中由于胶结物未完全充填而留下的空隙。

粒间空隙对岩石的透水性和压缩性有较大的影响。

晶格缺陷:有由于晶体外原子入侵结果产生的化学上的缺陷,也有由于化学比例或原子重新排列的毛病所产生的物理上的缺陷。

它与岩石的塑性变形有关。

5.自然界中的岩石按地质成因分类,可分为几大类,各大类有何特点?答:根据地质学的岩石成因分类可把岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。

岩浆岩:岩浆岩分三大类,其特点:1)深成岩:常形成较大的入侵体。

颗粒均匀,多为粗-中粒状结构,致密坚硬,孔隙很小,力学强度高,透水性较弱,抗水性较强。

岩体力学课后习题解答(同济大学版).

岩体力学课后习题解答(同济大学版).

第二章 岩体的基本物理力学性质10、一个5510cm cm cm ⨯⨯试样,其质量为678g ,用球磨机磨成岩粉并进行风干,天平秤称得其质量为650g ,取其中岩粉60g 作颗粒密度试验,岩粉装入李氏瓶前,煤油的度数为0.53cm ,装入岩粉后静置半小时,得读数为20.33cm ,求:该岩石的天然密度、干密度、颗粒密度、岩石天然空隙率。

解:天然密度36782.71/5510m g cm V ρ===⨯⨯ 干密度36502.6/5510s d m g cm V ρ===⨯⨯ 颗粒密度360 3.03/20.30.5s s s m g cm V ρ===- 天然孔隙率 2.6110.143.03V d s V n V ρρ==-=-=12、已知岩石单元体A —E 的应力状态如图所示,并已知岩石的4c MPa =,35ϕ=︒,试求:(1)各单元的主应力的大小、方向,并作出莫尔应力图。

(2)判断在此应力下,岩石单元体按莫尔-库伦理论是否会破坏? 解:(1)A 单元:主应力大小:13 5.00 5.0022x y MPa σσσσ++=±= 方向:与x σ的夹角20tan 200 5.0xyx yτθσσ===--,0θ=︒ 莫尔应力图:圆心:135.002.522σσ++==半径:13 5.002.522σσ--==B 单元:主应力大小:13 4.000 4.022x y MPa σσσσ++=±=±=- 方向:与x σ的夹角2 4.0tan 20xyx yτθσσ===∞-,45θ=︒ 莫尔应力图:圆心:134.0 4.0022σσ+-==半径:13 4.0( 4.0)4.022σσ---==C 单元:主应力大小:13 5.705.000.7022x y MPa σσσσ++==±=- 方向:与x σ的夹角22 2.0tan 20.85.00xyx yτθσσ⨯===--莫尔应力图:圆心:135.70.72.522σσ+-==半径:13 5.7(0.7)3.222σσ---==D 单元:主应力大小:13 6.06.0 6.0 6.022x y MPa σσσσ++==±= 方向:与x σ的夹角20tan 206.0 6.0xyx yτθσσ===--,0θ=︒莫尔应力图:圆心:136.0 6.06.022σσ++==半径:13 6.0 6.0022σσ--==E 单元:主应力大小:1310.9110.0 1.00.0922x y MPa σσσσ++== 方向:与x σ的夹角22 3.0tan 20.6710.0 1.0xyx yτθσσ⨯===--莫尔应力图:圆心:1310.910.095.522σσ++==半径:1310.910.095.4122σσ--==(2)A 单元:21335tan (45)2tan(45)24tan(45)15.37 5.0222c MPa MPa ϕϕσσ︒=︒++︒+=⨯︒+=>不破坏; B 单元:2135354.0tan (45)24tan(45)0.61 4.022MPa MPa σ︒︒=-⨯︒++⨯︒+=< 破坏; C 单元:2135350.7tan (45)24tan(45)12.78 5.722MPa MPa σ︒︒=-⨯︒++⨯︒+=> 不破坏; D 单元:2135356.0tan (45)24tan(45)37.51 6.022MPa MPa σ︒︒=⨯︒++⨯︒+=> 不破坏; E 单元:2135350.09tan (45)24tan(45)15.7010.9122MPa MPa σ︒︒=⨯︒++⨯︒+=> 不破坏;13、对某种砂岩做一组三轴压缩实验得到的如表所示峰值应力。

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1.计算滑坡推力,其作用点取以下哪一个位置是正确的? A .滑体厚度的1/2 处 B 滑体厚度的1/3处 C 滑动带处 D 滑体顶面处
2.抗滑桩的变形系数α=5EI mB p
,其单位为: A 米的3次方 B 米的5次方 C .米的-1次方 D 米的-5次方 3.对于发育过程中的滑坡,其滑带土体的抗剪强度应采用: A .剩余强度 B 峰值强度
C .慢剪
D 固结快剪
4使用抗滑桩加固岩质边坡时,一边可以设置在( )。

(A )滑动体前缘 (B )滑动体中部
(C )滑动体后部 (D )任何部位
5在图中,坡高滑面AC 上的粘
结力,内摩擦角岩体容重,
求此边坡的稳定系数.
6已探明某岩石边坡的滑面为AB,坡顶裂缝BC深,裂缝内水深,坡高,
坡角,滑坡倾角,岩石容重,
滑面粘接力球摩檫角,问此边坡稳
定性系数
7某一滑坡下卧稳定基岩,断面如图所示。

滑块各块重量分别为,,,。

外荷载
,,﹑分别作用在第一块﹑
第二块上,其作用线通过相应块的重心。

滑面倾,,,。

滑面上内摩檫
角均为,粘聚力c为。

滑块长度,
,,。

试计算滑坡推力并判断
其稳定性(安全系数K取)能否达到1.5. 8对于发育过程中的滑坡,其滑带土体的抗剪强度应采用:
A.剩余强度 B 峰值强度
C.慢剪 D 固结快剪
9某一滑坡面为折线的单个滑坡,拟设计抗滑结构物,其主轴断面及作用力参数如下列图、表所示,取计算安全系数为1.05时,最终作用在抗滑结构物上的滑坡推力p3为

45°


17°
17°
10有一岩质边坡,可能滑动体后缘有以拉裂缝,内充满水,水柱高10米。

岩石的容重γ=2.4g/cm3,滑动面的倾角为20度,边坡倾角为48度,边坡高50米,滑动面的粘聚力为c=0.4Mpa,内摩擦角为30度,试计
算边坡的稳定性(若渗透只沿滑面进行)。

11.已知岩质边坡的物理力学指标γ=2g/cm3,φ=300,c=0.017Mpa。

今设计一坡高H=14米,稳定系数K=1.6的边坡,试求坡角的值。

12.一岩质边坡坡角为40度,容重γ=2.5g/cm3,弹性模量E=400Mpa,岩层厚度t=0.5m,岩层倾角为β=40度(顺坡),层间内摩擦角为φ=30度,试根据欧拉定理计算岩层的临界长度。

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