岩石力学基本性质.ppt

主应力

弹性力学可以证明：对于给定的一个单元体，总能够找到这样一种取向：单元体表面上的剪应力分量都为零，即三个正交截面上没有剪应力作用而只有正应力作用，这种情况下的正应力称为该点的主应力，分别以?1、?2、?3表示。第29页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三第30页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三且约定：?1＞?2＞?3，其中：?1、?2、?3分别代表最大、中间和最小主应力。应力椭球第31页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三当?1、?2、?3中有两个主应力为零，而另一个不为零时，称为单轴应力状态；

当?1、?2、?3中有两个主应力不为零，而另一个为零时，称为双轴应力状态；

当?1、?2、?3中三个主应力均不为零时，称为三轴应力状态。特殊地，当?1=?2=?3时，称为均压状态。

而?1－?3=??，称为差异应力，它是引起物体发生形变的力。第32页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三主方向

主应力作用的方向

主平面

三个分别包含其中两个主应力的正交截面。第33页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三主方向(A)主平面(B)第34页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三应力莫尔圆第35页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三（1）当?=0?时，??=?1，??=0；（2）当?=90?时，??=?2，??=0；（3）当?=45?或135?时，??=最大值，为(?1-?2)/2；（4）当?1=?2，?=0时，为均压无剪应力；在三维状态中，当?1=?2=?3时，为静水压力。应力莫尔圆的物理意义是：第36页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三应力场及其表示方法应力场－某个地质体（物体）内部各点的瞬时应力状态在三维空间上的组成的总体，称为应力场。第37页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三应力场的表示方法：

一般地，用地质体（物体）内各点的主应力?1、?2、?3，或最大或最小剪应力?的大小和方位来表示其应力场的状态和特征。第38页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三依次沿相邻的各点的主应力或剪应力方向连接得到的轨迹线称为应力轨迹线，由它们绘制而成的应力轨迹图能够客观地形象地定性表示某个地质体（物体）内的应力分布状态；而主应力或剪应力的应力等值线图能定量地表示某个地质体（物体）内各点的应力分布及其变化特点。因此，这两种图件是常用的有效的应力状态表示方法之一。第39页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三AB二维应力轨迹图A挤压状态；B剪切状态第40页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三应力场的扰动－均匀应力场－非均匀应力场由于岩块或地块内部的局部不均匀性和不连续性等，可造成应力场的局部变化．即称为应力场的扰动．第41页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三变形岩石的应变分析基础第42页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三一、变形和位移1，变形处于地壳和岩石圈中的任何地质体，受到力作用而会发生变形。变形—是指地质体（物体）初始形状、方位或位置发生了改变。第43页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三2，位移

位移是指地质体（物体）及其内部各质点初始位置的改变，是通过物体内各质点的初始位置和终止位置的变化来表达的。

质点的初始位置和终止位置的连线叫位移矢量。这条线只代表位移的最终结果，而不代表位移的实际路径。

第44页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三3，位移方式

四种方式:

平移——

旋转——

形变——

体变——

第45页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三平移：变形前后质点位置的平行移动第46页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三第47页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三第48页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三关于岩石力学基本性质第1页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三第一部分岩石的变形特性第二部分岩石的基本强度主要内容第2页，讲稿共68页，2023年5月2日，星期三岩石的变形特性单向压