最新岩石力学复习知识要点提纲

岩石力学复习知识要

点提纲

《岩石力学》课程知识要点

一、基本概念 1.岩石力学 2.应力

3.正应力/normal stress component ：应力在其作用截面的法线方向的分量。

4.剪应力/shear stress component ：应力在其作用截面的切线方向的分量。

5.体力：分布在物体体积内的力。面力：分布在物体表面上的力。

6.弹性力学的基本假定

7.内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。

8.正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。

9.负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。 10.应力变换公式

22

2ll lm 2()

()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zx

l l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++

11.主平面：单元体剪应力等于零的截面。 12.主应力：主平面上的正应力。 13.三维主应力方程与应力不变量：

321231222222230

()2()

P P P xx yy zz

xx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩

σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力． 14.主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++=

15.静水应力分量与主偏应力分量 1112233,,,3

m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-

16.静力平衡方程

000xy xx xz

yx yy yz

zy zx zz

X x y z Y x y z Z x y z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪

⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+

++=⎪∂∂∂⎪⎩

17.平面问题的主应力及其方向计算

1,21()tan 12

xx xx yy xy

p σσσσσασ-=+=-

18应变、位移关系方程

,,1,()21,()21,()2y x z x

y z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u u

x y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨

∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪

∂∂∂∂⎪

=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩

19.体积应变xx yy zz εεε∆=++

20.变形协调方程/strain compatibility equations ：(P28) 2

222

2

yy

xy xx y

x

x y

εγε∂∂∂+=

∂∂∂∂

21.虎克定律

()()()111111,,,

x x y z y y z x z z

x y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪

⎪⎡⎤

=-+⎣⎦⎪⎨

⎪⎡⎤

=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩

22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定

(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正；(ii)收缩正应变为正；(iii)压缩正应力为正；

(iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。 23.强度(峰值强度) 24.残余强度 25.应变软化 26.塑性变形 27.屈服

28.岩石单轴压缩与三轴压缩典型特性

岩石单轴压缩特性：从变形的四个阶段理解：弹性变形、塑性变形、(峰值强度以后)应变软化、残余变形。

岩石三轴压缩特性：与单轴压缩特性，比较不同围压下的强度、变形性能，脆、塑性转变等。 29.扩容和碎胀性

30.Coulomb ’s shear strength criterion ：

312cos (1sin )2cos ,,1sin 421sin c C C φσφπφφ

σβσφφ

++=

=+=--

31.格里菲斯强度准则

32.岩石结构面强度：(P64) 132(3tan )

(1tan )sin 2W W W C ctg σϕσσϕββ

+⋅=+-⋅

33.岩石和岩体

34.岩石的基本破坏类型

35.岩石结构的主要类型

36.岩石结构面的类型、特点和产状 37.结构面的间距

38.结构面的线密度Kd ：指结构面法线方向单位长度上交切结构面的条数(条/m)。

39.岩体结构面的平均间距

j

d 与线密度K d 关系：1j d

d K

取样线上的结构面线密度即为各组节理面线密度之和。 40. RQD 指标计算及有关参数含义 41.结构面的连通性 42.结构面的粗糙度 43.结构面的开度 44.结构面的填充性 45.岩石与岩体的区别

46.原岩应力：采掘前原岩内的应力。 47.原岩：指未受采掘影响的天然岩体。

48.自重应力/gravity stress ：指由于上覆岩层重力引起的应力。

49.构造应力/tectonic stress ：指由于地壳构造运动在岩体中形成的应力。 50.原岩应力分布的一般规律：三条

51.应力释放法测定原岩应力的原理与步骤：四步 52.原岩应力现场测试方法分类 53.围岩采动应力

54.浅部地壳应力分布的一般规律