第4章岩石的变形 华北水利水电学院岩土工程系 岩石力学课程组
第4章 岩石的变形 华北水利水电学院岩土工程系 岩石力学课程组
4.1岩石的变形特征 岩石变形的概念: ◆图3-34基岩变形性质差异引起剪应力 岩石的变形是指岩石在任何物理因素作用下形状和大小的变化。 工程最常研究的变形是由于力的影响所产生的, 坝建在多种岩石组成的岩基上,这些岩石的变形性质不同,则 由于基岩的不均匀变位可以使坝体的剪应力和主拉应力增长,造成开 裂错位等不良后果。如果岩基中岩石的变形性质已知并且在岩基内这 此性质的变化也已确定,那么在坝施工中可以采取必要措施防止不均 匀变位。 E1 E3.u3 E3.u3 E2, u2 E1>E2>E3
◆ 图3-34 基岩变形性质差异引起剪应力 岩石的变形是指岩石在任何物理因素作用下形状和大小的变化。 工程最常研究的变形是由于力的影响所产生的， 坝建在多种岩石组成的岩基上，这些岩石的变形性质不同，则 由于基岩的不均匀变位可以使坝体的剪应力和主拉应力增长，造成开 裂错位等不良后果。如果岩基中岩石的变形性质已知并且在岩基内这 此性质的变化也已确定，那么在坝施工中可以采取必要措施防止不均 匀变位。 ➢岩石变形的概念： 4.1 岩石的变形特征
4.1岩石的变形特征 岩石变形的概念: ◆岩石的变形特性常用弹性模量E和泊松比H两个常数来表示。当这两个常数为已 知时,就可用三维应力条件的广义虎克定律计算出给定应力状态下的变形 EE EE E 6z3EEE 0 0 00020+ E 000 2(1+) 式中G为岩石的剪切模量,团为拉梅常数,它们都可用E和四表示
◆岩石的变形特性常用弹性模量 E 和泊松比 两个常数来表示。当这两个常数为已 知时，就可用三维应力条件的广义虎克定律计算出给定应力状态下的变形： ➢岩石变形的概念： 4.1 岩石的变形特征 ( ) ( ) ( ) + + + − − − − − − = ZX YZ X Y Z Y X ZX YZ X Y Z Y X E E E E E E E E E E E E 2 1 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 式中G为岩石的剪切模量， 为拉梅常数，它们都可用E和 表示
4.1岩石的变形特征 岩石变形的概念: E 2(1+) 2c2 另一个变形常数是体积弹性模量K,它表示平均应力 .+O 体积应变 K
➢岩石变形的概念： 4.1 岩石的变形特征 ( + ) = 2 1 E G ( )( ) 1+ 1− 2 = E 另一个变形常数是体积弹性模量K，它表示平均应力 ( ) 3 m = x + y + z 体积应变： V V K m = 3(1− 2) = E K
4.1岩石的变形特征 1)岩石应力一应变的一般关系: 对于较多数的岩石来说,应力-应变曲线具有近似直线的形式,如图42(a)所示,在直 线的未端F点处发生突然破坏,这种应力应变关系可用下式表示 o=Ea 图4-2几种典型的岩石的应力应变曲线
对于较多数的岩石来说，应力-应变曲线具有近似直线的形式，如图4-2(a)所示，在直 线的未端F点处发生突然破坏，这种应力-应变关系可用下式表示 ➢ 1）岩石应力-应变的一般关系： 4.1 岩石的变形特征 图4-2 几种典型的岩石的应力-应变曲线 = E o ε σ (a) (b) o ε σ (c) o ε σ (d) o ε σ F P Q P F Q P N M εp εe