岩石力学计算题_第1页
岩石力学计算题_第2页
岩石力学计算题_第3页
岩石力学计算题_第4页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

岩石力学计算题1.在具有一组平行节理的岩体中开挖一地下硐室,岩体节理面倾角β=30°,内摩擦角φ=35°,粘结力cf=0,边墙内垂直应力σy=1000kPa,假设该岩石破坏遵循莫尔—库伦准则,问:(1)岩石干燥时,硐室边墙是否稳定?(2)节理中存在裂隙水压pw=150kPa时硐室边墙是否稳定?(3)若边墙不稳定,应给给硐室边墙多大的水平支护力σx才能保持边墙稳定?(武汉大学05年研究生入学考试试题)解:(1)边墙岩体处于单向应力状态,节理面上正应力和剪应力由下式计算:=1000cos2=10002由库伦准则,结构面极限抗剪强度:τmax=c+σtanφτ<(2)当存在裂隙水压pw=150kPa时,库伦准则表述为:τmax=c+τ>(3)设边墙水平支护力σx节理面上的正应力和剪应力由下式给出:σ=τ=库伦准则,由下式表述:τ极限状态,令τmax=τ,σx及最小水平支护力为21.4kPa。2.由某工程采集的岩样进行常规三轴压缩试验,为围压分别为1MPa,3MPa,5MPa,7MPa,9MPa时,对应的抗压强度分别为:8MPa,16MPa,25MPa,34MPa,42MPa,已知岩体强度折减系数0.7,求岩体单轴抗压强度Rc,内摩擦角和粘集力。(矿冶总院2010年研究生)解:以直线型库伦强度准则判定:其中τ:岩体抗剪强度,σ:岩体强度,φ:内摩擦角,c:粘结力。莫尔强度理论知,破坏面上正应力σ与剪应力τ有如下关系:令,带入并考虑岩石破坏时破断角得利用最小二乘法拟合σ1与σ3关系(直线型):则=4.3(n=5)=3.5MPa解得,单轴抗压强度=3.5MPa;内摩擦角φ≈30°;岩体的粘结力C=0.56MPa。3.设Mohr理论的强度包络线为一直线,C,φ分别为岩石的凝聚力合内摩擦角,试证明:(1)岩石强度条件为:σ(2)岩石的单轴抗压强度σc与C、φ之间的关系为:2C=σctan⁡(45°-φ解:(1)莫尔强度理论知,破坏面上正应力σ与剪应力τ有如下关系:库伦准则条件下,岩石内摩擦角φ与破断角θ有如下关系:2θ=π2+φ(可由莫尔圆与库伦线得出),在极限状态,令σ1-σ得:σ1-σ3得:σ1-σ3σ(2)在(1)上令σ3=0得及三角函数化简为2C=σ4.将一个岩石试件进行单轴抗压试验,当压力达到120MPa时即发生破坏,破坏面与最大主应力平面夹角(即破坏所在面与水平面的仰角)为60°,假定抗剪强度随正应力呈线性变化(即遵循库伦莫尔破坏准则),试计算:(1)内摩擦角;(2)正应力等于零的那个平面上的抗剪强度;(3)在上述试验中与最大主应力平面成30°夹角的那个平面上的抗剪强度;(4)破坏面上的正应力和剪应力;(5)按库伦莫尔强度准则预计该岩石在单轴拉伸试验中的拉伸强度。(山东科技大学2006年研究生入学试题)解:(1)题设试验条件下2θ=π2-φ得内摩擦角φ=(2)正应力等于零的那个平面上的抗剪强度等于岩石的粘聚力C,由岩石的单轴压缩强度得C=1-sinφ(3)题设条件下,任意截面的正应力由σ=σσ=σ12则该截面抗剪强度S=35+60×tan30°≈70MPa(4)破坏面上的正应力及剪应力计算入下:

σ=τ=任意截面的应力由下式给出:σ=(5)库伦准则为:τ=35+σtan30°令单轴抗拉强度为σt(不含符号),根据莫尔库伦强度准则,列出下列方程:sinφ=解得,单轴抗拉强度σ5.某矿大理岩试验结果如下:单轴抗压强度SC=1200kg/cm2;当侧压为σ2=σ3=800kg/cm2,其破坏时垂直压力位σ1=3600kg/cm2。试问:(1)当侧压力为σ2=σ3=600kg/cm2时,垂直压力σ1=2400kg/cm2,时其试件是否破坏?(2)当侧压力为σ2=σ3=500kg/cm2时,能够承受的最大垂直应力是多少?(3)若试件不破坏,计算以最大主应力表示的安全系数与最大主平面成30°截面上以剪应力表示的安全系数。(山东科技大学2006年研究生入学试题)解:(1)题设条件下的σ1和σ3满足下式:σ1=1+sinφ1-sinφσ3+σc带入岩石破坏时最小垂直压力σmin=1+sinφ1-sinφσ3+σcσ1<(2)由公式σ1=1+sinφ1-sinφσ3+σc带入σσ6.设一圆形隧洞只承受自重应力作用,隧道半径R0=4m,岩石容重γ=2.7kg/m³,埋深Z=200m,计算该隧道承受的最大主应力值。(武汉理工大学2006年研究生入学考试题)答:隧道围岩应力状态为:σθ=显然当R=R0时巷道周边能取得切向正应力最大σ7.有一围岩巷道的半径R0=2.5m,原岩应力p=q=p0=16.2MPa,岩体的粘聚力C=5MPa,内摩擦角φ=30°,sin60°=

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论