• / 67
  • 下载费用:10 金币  

四川大学岩石力学4.ppt

关 键 词:
四川大学岩石力学4.ppt
资源描述:
第四章 岩石的变形 Chapter 4 Deformation of Rock,目的:学习和认识岩石在各种物理因素作用下的形状和大小的变化及其对工程的影响、以及同种类岩石折变形特征。要求:掌握岩石的材料的应力~应变曲线、全应力应变曲线。,重点:单轴压缩试验和岩石的全应力~应变曲线的构成分析。,难点:根据岩石的应力~应变曲线进行的材料划分。,学习提示 Learning Hints,§4.1 概述,4.1.1 岩石变形的概念,岩石变形——,指多种地质力学环境因素和工程荷载共同作用岩石形状与大小发生变化。,河谷下切、地应力释放、工程开挖等;,水库蓄水、隧洞充水的水荷载等;,§4.1 概述,4.1.2 岩石的变形稳定,因此,岩体的变形量常作为工程设计的控制标准之一。,§4.1 概述,4.1.2 岩石的变形稳定,空间壳体,,,§4.1 概述,重力坝 右江 h=130m,库空 是否向上游倾斜—研究岩体变形的重要性,蓄水 坝基不均匀变形影响,4.1.2 岩石的变形稳定,§4.1 概述,弹性变形,塑性变形,蠕 变,荷载卸去后,变形可恢复。包括线性和非线性(弹性后效,粘弹性),荷载卸去后,变形不能全部恢复,残留一部分永久变形。,荷载一定,变形随时间t增加而增加。,4.1.2 岩石的变形稳定,图示,§4.1 概述,4.1.3 线弹性变形的本构关系,岩石的变形特性通常用E和u两个常数来表示,当E和u已知时,可计算给定应力状态下的变形。,三维应力条件下的Hook定律,§4.2 岩石室内试验,4.2.1 岩石变形的特点,试件:D=5.0cm、H=10.0cm,加载:普通压力机、刚性压力机(MTS、INSTRON等),量测:,应变片:轴向 、侧向,单轴压缩试验,§4.2 岩石室内试验,单轴压缩试验,成果整理:,一般来说为曲线,当较小时,为直线,,4.2.1 岩石变形的特点,§4.2 岩石室内试验,单轴压缩试验,一般情况下,存在以下几种模量:,(1) 初始弹性模量 :曲线上零荷载时的切线斜率;,(2) 切线弹性模量 : 随应力状态变化;,(3) 平均弹性模量 :取 近似于直线段的平均斜率;,(4) 割线弹性模量 :原点与曲线上某点连线的斜率;,4.2.1 岩石变形的特点,§4.2 岩石室内试验,三轴压缩试验,用岩石三轴仪也可直接测定岩石试件的弹性模量。,通过岩样上应变体引线——量测轴向、侧向应变。对常规三轴而言:,根据三维Hook定律计算弹模:,4.2.1 岩石变形的特点,§4.3 岩石的变形性质,4.3.1 岩石的应力~应变全过程曲线,通过刚性压力机单轴试验获得应力~应变全过程曲线,分为4个阶段:,1. OA-Stage 1 压密阶段,岩体中细微裂隙受压闭合;,2. AB-Stage 2 线弹性阶段,卸载后变形可恢复,岩石颗粒变形,3. BC-Stage 3 强化阶段,卸载后变形不能完全恢复;,4. CD-Stage 4 软化阶段,ε↑,强度下降,塑性变形比重大;,Stage 1,Stage 2,Stage 3,Stage 4,§4.3 岩石的变形性质,4.3.1 岩石的应力~应变全过程曲线,不同岩性的岩样,σ~ε全过程曲线中某些阶段突出,某些阶段弱化,可根据各阶段的差异对岩性进行划分。,米勒(Miller)根据岩石的应力-应变曲线随着岩石的性质有各种不同形式的特点,采用28种岩石进行了大量的单轴试验后,将岩石的应力-应变曲线分成6种类型:,4.3.2 反复加载与卸载条件下的变形特性,一)弹性阶段,二)弹塑性(强化)阶段,1. 卸载:卸载→弹性变形恢复,§4.3 岩石的变形性质,加载,卸载过程后,应力~应变曲线重合;,4.3.2 反复加载与卸载条件下的变形特性,2. 重复加载,§4.3 岩石的变形性质,二)弹塑性(强化)阶段,① 当PP1时,重新加载→卸载一般不重合,形成塑性滞回环;重新加载时,σ~ε呈线性关系。,② 当P≥P1时,重新加载与初始加载时σ~ε曲线重合。,值得注意:重新加载时,只有当P≥P1时,才开始出现塑性变形, σ提高,这种现象称之为“强化”。,§4.3 岩石的变形性质,4.3.2 反复加载与卸载条件下的变形特性,三)反复加载(多次加载卸载加载),多次反复加载、卸载且每次施加的最大荷载与第一次加载的最大荷载一样: 0→P1; 0→P1; 0→P1…,形成塑性滞回环。,多次反复加载、卸载且每次施加的最大荷载都比前一次加载的最大荷载大: 0→P1; 0→P2; 0→P3…,形成塑性滞回环的面积增大,卸载曲线的斜率(弹模)也逐次增加,称为强化。,4.3.3 岩石在三轴荷载条件下的变形特性,在三轴试验中可以得到:,§4.3 岩石的变形性质,轴向:,径向(侧向):,绘制成果曲线:,§4.3 岩石的变
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:四川大学岩石力学4.ppt
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-6521763.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台

微传网博客

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开