岩石力学第一讲绪论
变形:在外力作用下固体物质的尺寸和形状大小变化的过程。 流体力学:研究流体平衡、运动和流体与固体相互作用的力学规律
分液体力学(不可压缩-如水力学)、气体力学(可压缩) 理论力学:研究物体(刚体)在力的作用下机械运动的一般规律,
分静力学、运动学和动力学。(应用在岩石力学的块体理论) 材料力学:研究构件在外力作用下变形和破坏规律,为构件选料、
电磁力:电荷之间的相互作用(弹力、摩擦力等) 强相互作用、弱相互作用
关于力学的基本知识2
5、力学:研究物体在力的作用下运动状态和形变规律的科学。
按物质形态大体可分为:固体力学、流体力学(含液体、气体) 按研究领域可细分为若干种类,小到基本粒子,大到天体。
6、岩石力学的力学基础:
岩石力学:为力学分支,属于力学在岩土工程领域的技术应用科学。 固体力学:研究固体材料在荷载作用下的应力、变形和破坏规律。
2、岩石的结构与构造:
结构:岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状以及彼此之间的 组合方式叫岩石的结构,如岩浆岩的等粒结构、斑状结构、隐晶 质结构、玻璃质结构,沉积岩的碎屑结构、结晶结构 构造:岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石的其它部分之 间的排列方式以及充填方式叫岩石的构造,如岩浆岩大多是块状 构造,沉积岩多具层状构造,变质岩具片理状构造。
工程实践的出现的问题对力学研究提出要求 工程实践中的经验总结上升到力学理论 力学理论达到生产要求并可预见性地指导工程实践 工程实践在力学指导下出现飞跃性发展 工程实践对力学的基本要求为:定量分析和可预见性。 岩石力学:发端于19世纪采矿工业的需要(巷道及采场稳定),
现广泛应用于水利水电工程、采矿工程及铁路建设工程等。
3、岩石:经地质作用而天然形成的一种或多种矿物的集合体,是
矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而成的自然体。
4、土:土是地壳表面岩石风化后的产物,它是由固体颗粒、水和
气体组成的三相体,土粒多为各种矿物颗粒或矿物集合体组成的。
岩石与岩体1
1、岩块:取自地质体中间的岩石小块,如标本或岩芯,代表相应
的岩石,用作鉴定或试验。
关于力学的基本知识1
1、力的概念:物体之间的相互作用。
2、力的基本特征:
力具有:物质性、相互性、矢量性、独立性。
3、力的作用效果:①改变物体的运动状态
②使物体产生形变
4、力的分类:
按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等 按效果分:动力、阻力、压力、支持力、回复力、向心力等 按方式分:场力(万有引力、电磁力)、接触力(如摩擦力) 按分布分:体积力(如重力)、表面力(分布力、集中力) 按对象分:内力、外力 总体分为:万有引力:物体具有质量而产生的相互作用(如重力)
确定构件的截面尺寸,使构件具有相应的承载能力。 弹性力学: 研究弹性物体在外部因素(荷载、温度)作用下所产生
的应力和形变的规律, 应力和变形的计算为其主要任务。
关于力学的基本知识3
7、材料力学、弹性力学的基本假定
连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、 完全弹性假设、小变形假设、无初应力假设。
8、力学的发展与工程实践的关系
矿物与岩石
1、矿物:地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的、具有一定
化学成分和物理性质的自然均质体,它是岩石的基本单元。 地壳中的主要化学元素包括:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁
2、主要的造岩矿物:
长石:正长石、斜长石(钙长石、钠长石),占地壳的50% 石英:SiO2, 占地壳的12.6% 云母:白云母、金云母、黑云母 方解石:CaCO3 橄榄石、辉石、角闪石等
2、本构关系:描述物质质点的力学状态(应力、应变状 态)、过程(应力、应变路径)之间的关系及其与时 间关系的数学表达式。
3、岩石力学的基础:
工程岩土学:研究土和岩石的工程地质性质及其形成与变化规 律
工程地质学:研究人类工程活动与地质环境相互作用、相互制 约
力学基础:工程力学、弹塑性力学等
多学科的合作、协同研究
1、岩体的概念:岩体是在一定范围内的自然地质体,经历了漫
长的自然历史过程,经受了各种地质作用,并在地应力的长期作 用下,在其内部保留了各种永久变形的现象和地质构造形迹。
2、岩块与岩体的联系与区别:
岩块是组成岩体的基本单元;岩体指在天然条件下由岩块与弱面 组成的复杂地质体。岩体强度由于弱面的存在远低于时+4学时试验 其中:岩石力学授课:33学时,第7周3学时
从8周开始继续教学~12周结束。
由于带实习,可能会提前。 岩石力学实验: 4学时
复习、答疑: 平时 考试: 12月1日以后安排。
一、关于力学的基本知识
• 力的概念、特征、作用效果与分类 • 力学概念与分类及研究对象 • 弹性力学的基本假定 • 力学发展与工程实践 • 力学的研究方法
9、力学的研究方法
科学实验、理论分析、工程验证
二、岩石力学的基本概念
• 岩石力学的定义与研究对象 • 矿物与岩石 • 岩石、岩体、岩体结构的基本概念 • 岩体的特征
A、岩石力学的基本概念与研究对象
1、岩石(岩体)力学:研究岩石(岩体)在不同受力状 态下变形和破坏的规律的理论和应用的科学,是探讨 岩石(岩体)对其周围物理环境中力场反映的学科, 即研究岩石(岩体)在荷载作用下的应力、变形和破 坏规律以及工程稳定性问题(如地下洞室稳定、边坡 稳定、基础稳定)的技术应用学科。
岩石力学
ROCK MECHANICS
主讲教师:汪家林 班级:2001级03301~03305班
教专材业::中土国水木利工水程电出版社 张振营 主编
成都理工大学环境与土木工程学院
课程学习的目的、任务与基本要求
• 掌握岩石力学的基本概念 • 掌握岩石力学研究的基本原理 • 熟悉岩石力学的相关试验和实验方法 • 掌握岩石力学的基本理论与计算方法 • 理解岩石力学在工程实践中的基本应用情况 • 了解本课程与其它专业课之间的关系
3、岩石分类:按成因分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩
岩浆岩:岩浆冷却凝结而形成,占地壳总重量的95%。 沉积岩:母岩在地表经风化剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩作用而 形成的岩石。占地壳总重量的5%,占地表分布的75%。 变质岩:岩石在地壳中受到高温高压及化学浸入发生变质形成。
岩石试件
岩石与岩体图片
岩石与岩体2