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文档简介

1、岩 石 力 学,土木工程系翟聚云,岩石的强度理论,2.5,1、概念 将岩石作为均质各向同性材料讨论。 岩石的应力、应变增长到一定程度，岩石就发生破坏。用以表征岩石破坏条件的函数（应力应变函数），称破坏判据或强度准则。所有研究岩石破坏的原因、过程及条件的理论，称强度理论。,目前岩石力学中应用较多的有：最大正应变理论、莫尔-库仑强度理论、格林菲斯强度理论和应变能理论。 本节讲莫尔-库仑强度理论。,应力状态分析：讨论一 点截面方位改变引起的 应力变化趋势。 （与受力材料无关）,2、应力状态（莫尔圆）,应力随截面方位改变而变化.,空间应力状态,平面应力状态,平面应力状态,岩石力学的正方向,力的平衡方程

2、得到： 整理得到正应力和剪应 力的方程： 次二次方程为圆的方程，该圆叫做莫尔圆。（同一点不同倾斜方向的应力与莫尔圆圆周上点的坐标有一一对应的关系）,如果用主应力来表示： 为圆心， 为半径。,应力的大小在莫尔圆上的位置，可通过基准面上的应力位置旋转2倍转角得到。,3、库仑定律（岩石抗剪强度曲线） 库仑定律是在试验的基础上得到的：,( ),直线型数学表达式：,内摩擦系数,破坏机理：材料属压剪破坏，剪切破坏力的一部分 用来克服与正应力无关的粘聚力，使材料颗粒间脱 离联系；另一部分剪切破坏力用来克服与正应力成 正比的摩摩力，使面内错动而最终破坏。 只与岩石材料有关。,将应力圆与抗剪强度线放在一个坐标系

3、，看其位置关系。,4、莫尔-库仑强度准则,三轴实验的加载示意图,可以通过多个莫尔圆得到抗剪强度线。,其中相切是临界状态,破坏面方向与大主应力作用面成,B,O,得到轴压与围压成直线关系。,思考题：某均质岩石的强度线： 其中 。试求此岩体在侧向围岩压力 的条件下的极限抗压强度 。并求出破坏面的方位。,解： （1）在 直角坐标系中画出岩石的强度曲线，并在 轴上选取 ; （2）作一个通过A点并与强度曲线相切于M点的极限应力圆 ; （3）圆 与 交于B点，根据莫尔应力圆的概念，线段OB长度等于岩体在围岩应力 条件下的极限强度 ，可得： ； （4）连接AM线段，得 ，此角为岩体内破坏面与 方向的夹角 ； （5）在岩体

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