7岩体本构关系与强度理论.ppt

* * 3.剪破坏判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 库仑-莫尔判据 * * 4.沿结构面滑动的判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 T S N W * * 5.结构体转动破坏判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 B T S V a r δ P P P α Pcosα Psinα A l * * 6.倾倒破坏判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 定义：处于斜坡浅层的反倾向板裂结构或板裂化岩体出现倾倒变形而导致破坏的现象 * * 破坏过程： 在自重作用下板裂体产生弯折 倾覆力矩大于内部摩擦抵抗力矩 折断点连贯成面，上覆岩体在重力作用下产生滑动或溃屈，最后导致斜坡破坏 下滑力S大于抗滑力T 6.倾倒破坏判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 * * 7.溃屈破坏判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 * * 8.弯折破坏判据 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 第7章 梁板内拉应力等于材料抗拉强度 * * 第7章 岩体本构关系与强度理论 §7.1 概述 §7.2 岩石的本构关系 §7.3 岩石强度理论 §7.4 岩体变形及本构关系 §7.5 岩体破坏机制及破坏判据 * * §7.1 概述 岩体基本力学问题的求解是以岩体的微分单元为研究单元通过研究其力的平衡关系（平衡方程）、位移和应变的关系（几何方程）以及应力和应变的关系（物理方程或本构方程），得到基本方程，然后联立、积分求解这些方程，引入岩体的边界条件，求得其应力场和位移场。 第7章 岩石弹性本构关系 岩石塑性本构关系 岩石流变本构关系 ——反映变形性质 强度性质通过强度准则来反映 * * * * §7.2 岩石的本构关系 1.岩石力学中的符号规定 ①力和位移分量的正方向与坐标轴的正方向一致 ②压缩的正应力取为正 ③压缩的正应变取为正 第7章 * * 2.岩石弹性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 （1）平面弹性体本构关系 完全弹性的各向同性体内，根据胡克定律，有： * * 2.岩石弹性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 平面应变问题中： （1）平面弹性体本构关系 * * 2.岩石弹性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 平面应力问题中 （1）平面弹性体本构关系 * * 2.岩石弹性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 （2）空间问题弹性体本构方程 * * 3.岩石塑性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 （1）应力-应变关系的多值性 （2）本构关系的复杂性(三组方程) 屈服条件：塑性状态的应力条件 加-卸载准则：进入塑性状态后继续塑性变形或回到弹性状态的准则 本构方程 ：塑性阶段的应力应变关系 * * 3.岩石塑性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 （2）本构关系的复杂性 1）岩石屈服条件和屈服面 初始屈服条件 后继屈服条件 总应力 屈服应力 标量的内变量，可以代表塑性功，塑性体积变量或塑性等效应变 * * 3.岩石塑性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 第7章 理想塑性材料：随着塑性应变的出现和发展，屈服面的大小和形状不发生变化的材料 硬化材料：随着塑性应变的出现和发展，屈服面的大小和形状发生变化的材料 （2）本构关系的复杂性 加载 卸载 理想塑性 应变硬化塑性 加载 卸载 1）岩石屈服条件和屈服面 * * 第7章 硬化材料的屈服面模型 等向硬化-软化模型：塑性变形发展时，屈服面作均匀扩大（硬化）或均匀收缩（软化） 随动硬化模型：塑性变形发展时，屈服面的大小和形状保持不变，仅是整体地在应力空间中做平动 混合硬化模型：介于两者之间 3.岩石塑性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 （2）本构关系的复杂性 1）岩石屈服条件和屈服面 * * 硬化材料的屈服面模型 塑性岩石力学最常用的屈服条件 库仑（Coulomb）屈服条件 德鲁克-普拉格（Drucker-Prager）屈服条件 3.岩石塑性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 （2）本构关系的复杂性 1）岩石屈服条件和屈服面 第7章 * * 3.岩石塑性本构关系 §7.2 岩石的本构关系 （2）本构关系的复杂性 2）塑性状态的加-卸载准则 第7章 中性变载 加载 卸载 * * §7.3 岩石强度理论 库仑强度准则 莫尔强度理论 格里菲斯强度理论 Griffith强度准则的三维推广 德鲁克-普拉格准则 第7章 * * 1.Coulomb强度准则 岩石的强度包络线是一条斜直线，破坏面与最大主平面的夹角 恒等于450+φ/2。 §7.3 岩石强度理论 第7章 * * 1.Coulomb强度准则 §7.3 岩石强度理论 第7章 当 岩石单轴拉伸破裂 当 岩石双