岩石力学复习知识要点提纲《岩石力学》课程知识要点一、基本概念 1.岩石力学 2.应力3.正应力/normal stress component ：应力在其作用截面的法线方向的分量。
4.剪应力/shear stress component ：应力在其作用截面的切线方向的分量。
5.体力：分布在物体体积内的力。
面力：分布在物体表面上的力。
6.弹性力学的基本假定7.内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。
8.正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。
正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。
9.负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。
负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。
10.应力变换公式222ll lm 2()()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zxl l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++11.主平面：单元体剪应力等于零的截面。
12.主应力：主平面上的正应力。
13.三维主应力方程与应力不变量：321231222222230()2()P P P xx yy zzxx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力． 14.主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++=15.静水应力分量与主偏应力分量 1112233,,,3m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-16.静力平衡方程000xy xx xzyx yy yzzy zx zzX x y z Y x y z Z x y z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎩17.平面问题的主应力及其方向计算1,21()tan 12xx xx yy xyp σσσσσασ-=+=-18应变、位移关系方程,,1,()21,()21,()2y x z xy z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u ux y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations ：(P28) 22222yyxy xx yxx yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂21.虎克定律()()()111111,,,x x y z y y z x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正；(ii)收缩正应变为正；(iii)压缩正应力为正；(iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。
（1）岩石与岩体的区别岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。
岩体：由结构体和结构面组成，经历了多次反复的地质作用，经受过变形，遭受过破坏，形成一定的岩石成分和结构的地质体。
岩体由于结构面的存在强度远低于岩石的强度。
两者均具有非线性、不连续性、不均匀性和各向异性。
岩石是构成岩体的基本组成单位，在以岩体为研究对象时，可以看成是均匀的。
进行岩石强度试验所选用的试件必须是完整的岩块，而不应该包含节理裂隙。
因为在一个小的试样中的节理裂隙是随机的，不具有代表性。
要做含有节理裂隙的试件实验，需要作现场的原位试验，取大型的原位试件，其中节理裂隙均为遍分布状态，因而具有代表性，可以代表岩体。
（2）岩石中微结构面包括：解理，晶粒边界、微裂隙、粒间空隙、晶格缺陷等微结构对于岩石物理力学性质的影响：大大降低岩石的强度（格里菲斯理论的解释，在低围压下明显）；微结构面具有方向性，致使岩石各向异性；增大了岩石的变形，改变岩石的弹性波速、电阻率和导热系数等物理参数；天然岩石中含有数量不等、成因各异的孔隙和裂隙，它们对岩石力学的影响基本一致，工程实践中难以分开，通称为岩石的孔隙性。
用孔隙率n表示。
岩石的孔隙率n是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值，以百分数表示。
孔隙率是衡量岩石工程质量的重要物理性质指标之一。
岩石的孔隙率反映了孔隙和裂隙在岩石中所占的百分比，孔隙率愈大，岩石力学性能则愈差岩石的水理性质指岩石与水相互作用时所表现的性质，包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。
岩石在一定的试验条件下吸收水分的能力，称为岩石的吸水性。
在一定的水力梯度或压力差作用下，岩石能被水透过的性质，称为透水性。
岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为软化性，岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性（3）影响实验室岩石强度的因素1.试件尺寸：一般情况下，试件尺寸大，试验所获得的岩石强度值也小；2.试件形状：例如，使用正方体、长方体、圆柱体试件进行试验所获得的强度指标值是不相同的；3.试件三维尺寸比例：例如，进行单轴压缩和单轴拉伸试验时，使用宽高比大的试件测得的强度比宽高比小的试件要高；4.加载速率：例如，岩石的单轴抗压强度与加载速率成正比，即加载速率越大，所测得的强度指标值越高；5 湿度：例如，使用饱水的页岩或某些沉积岩所测得的单轴抗压强度仅为使用同种岩石干试件强度的一半（4）岩石的强度：岩石抵抗外力作用的能力，岩石破坏时能够承受的最大应力。
1.岩体力学：是研究岩体和岩体力学性能的一门学科，是探讨岩石和岩体在其周围物理环境（力场、温度场、地下水等）发生变化后，做出响应的一门力学分支。
2.岩石：由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成的自然物体。
3.岩体：一定工程范围内的自然地质体。
4.岩石和岩体的不同之处：岩体是由岩石块和各种各样的结构面的综合体。
5.岩石的结构：组成岩石最主要的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况。
6.岩石的构造：指组成岩石的成分在空间分布及其相互间的排列关系。
7.岩石按成因分：岩浆岩、沉积岩、变质岩8.岩体结构的两大要素：结构体和结构面9.岩体的力学特征：不连续性、各向异性、不均匀性、赋存地质因子特性、残余强度特性10.岩体力学的研究任务：1、基本原理方面2、实验方面3、实际工程应用方面4、监测方面11.岩石的质量指标：指描述岩石质量大小有关的参数，通常采用岩石单位体积质量的大小表示，包括岩石的密度和颗粒密度。
12.岩石的密度：指岩石试件的质量与岩石试件的体积之比13.岩石的颗粒密度P s：岩石固体物质的质量与固体的体积之比（P s=m s/V c）14.岩石的孔隙性：是反应了岩石中微裂隙发育程度的指标。
15.岩石的吸水率：指岩石吸入水的质量与试件固体的质量之比16.岩石的吸水率分为：自由吸水率3a和饱和吸水率3saasa17.软化系数：指岩石饱和单轴抗压强度的平均值与干燥状态下的单轴抗压强度平均值的比值18.岩石的膨胀特性：通常以岩石的自由膨胀率、岩石的侧向约束膨胀率、膨胀压力19.岩石的单轴抗压强度：指岩石试件在无侧限条件下，受轴向里作用破坏时，单位面积承受的最大荷载，即R c=P/A20.岩石的抗拉强度：指岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时单位面积所能承受的最大拉力21.岩石抗拉强度试验方法：1、直接拉伸法2、抗弯法3、劈裂法4、点荷载试验法22.岩石的剪切强度：指岩石在一定的应力条件下所能抵抗的最大剪应力23.岩石抗剪强度的试验方法：1、抗剪断试验2、抗切试验3、弱面抗剪切试验24. --------------------------------------------------------- 三向压缩应力作用下的破坏形式：低围压劈裂；中围压斜面剪切；高围压---塑性流动25.岩石模量有：初始模量、切线模量、割线模量26.脆性破坏：指应力超出了屈服应力后不表现出明显的塑形变形特性，这类破坏是脆性破坏27.扩容：指岩石受到外力作用后，发生非线性的体积膨胀，且这一体积膨胀是不可逆的28.岩石的流变性包括：1、岩石的蠕变2、岩石的应力松弛3、岩石的长期强度29.蠕变：是指岩石在恒定的外力作用下，应变随时间的增长而增长的特性，也称作徐变。
岩体力学课程期末考试复习资料目录一、名词解释总复习 (1)1、岩体力学 (1)2、天然应力 (1)3、研究方法 (1)4、岩石质量指标（RQD）值 (1)5、地质体 (1)6、岩石 (1)7、岩体 (1)8、岩块 (1)9、结构面 (1)10、造岩矿物 (2)11、粒间连接分类 (2)12、风化程度指标 (2)13、结构面成因分类 (2)14、机构面的影响因素 (2)15、岩石软化性 (2)16、岩体成因分类 (2)17、岩体工程分类 (2)18、岩石的物理性质 (2)19、岩石的水理性质 (2)20、岩石的吸水率 (2)21、饱和吸水率 (3)22、质量损失率 (3)23、剪切强度 (3)24、剪切（法向）刚度 (3)25、单轴抗压（拉）强度 (3)26、弹性 (3)27、塑性 (3)28、粘性 (3)29、脆性 (3)30、延性 (3)31、变形模量 (3)32、岩石的蠕变 (4)33、蠕变 (4)34、蠕变曲线特征 (4)35、蠕变性质的影响因素 (4)36、围岩压力 (4)37、围岩抗力系数 (4)38、影响边坡应力的分布因素 (4)39、岩体边坡破坏的因素 (4)140、工程岩体 (4)41、岩体结构 (4)42、岩体的不连续性 (4)43、岩体的非均质性 (5)44、岩体的各向异性 (5)45、岩石的可溶性 (5)46、岩石的崩解性 (5)47、岩石的软化系数 (5)48、强度损失率 (5)49、残余碎胀系数 (5)50、结构面的产状 (5)51、岩石质量指标 (5)52、起伏角 (5)53、张开度 (6)54、软弱夹层 (6)55、地应力 (6)56、构造应力场 (6)57、岩爆 (6)58、力学性质 (6)59、峰值强度 (6)60、残余强度 (6)61、长期强度 (6)62、弹性滞后 (7)63、回滞环 (7)64、应变强化 (7)65、应变弱化 (7)66、岩石的记忆 (7)67、疲劳强度 (7)68、弹性模量 (7)69、泊松比 (7)70、脆性破坏 (8)71、延性破坏 (8)72、流变性 (8)73、松弛 (8)74、应力-应变全过程曲线 (8)75、弹性变形 (8)76、塑性变形 (8)77、单位法向刚度 (8)78、常刚度变形 (8)79、结构面稳滑 (8)80、结构面粘滑 (9)81、结构面爬坡 (9)82、结构面剪断 (9)83、剪胀 (9)284、峰值剪胀角 (9)85、震源 (9)86、震中 (9)87、震中距 (9)88、震中区 (9)89、震源深度 (9)90、体波 (10)91、纵波 (10)92、横波 (10)93、面波 (10)94、瑞利波 (10)95、勒夫波 (10)96、地震震级 (10)97、地震烈度 (10)98、基本烈度 (11)99、场地烈度 (11)100、设计烈度 (11)101、振动液化 (11)102、地震海啸 (11)103、岩体质量 (11)104、BQ (11)105、RMR (11)二、章节名词解释 (12)（一）岩石的物理力学性质 (12)1、岩体 (12)2、岩石 (12)3、岩（体）石力学 (12)4、结构面 (12)5、岩石质量指标（RQD） (12)6、空隙指数 (12)7、软化性 (12)8、软化系数 (12)9、膨胀性 (12)10、单轴抗压强度 (13)11、抗拉强度 (13)12、抗剪强度 (13)13、形状效应 (13)14、尺寸效应 (13)15、延性度 (13)16、流变性 (13)17、蠕变 (13)18、应力松弛 (13)19、弹性后效 (13)320、峰值强度 (13)21、长期强度 (13)22、扩容 (14)23、应变硬化 (14)24、疲劳破坏 (14)25、疲劳强度 (14)26、速率效应 (14)27、延性流动 (14)28、脆性破坏 (14)29、延性破坏 (14)30、强度准则 (14)31、塑性变形 (14)（二）岩体的力学性质及分类 (15)l、结构面 (15)2、原生结构面 (15)3、构造结构面 (15)4、次生结构面 (15)5、结构面频率 (15)6、结构体 (15)7、结构效应 (15)8、剪胀角（angleofdilatancy） (15)9、节理化岩体 (15)10、结构面产状的强度效应 (16)11、结构面密度的强度效应 (16)12、岩体完整性指标 (16)13、岩体基本质量 (16)14、自稳能力 (16)15、体积节理数 (16)16、岩石质量指标（RQD） (16)（三）岩体中天然应力及其量测 (16)1、地应力 (16)2、原岩应力 (16)3、残余应力 (16)4、初始地应力 (17)5、自重应力 (17)6、构造应力 (17)7、应力重分布 (17)8、二次应力 (17)9、垂直应力 (17)10、切向应力 (17)11、径向应力 (17)12、岩爆 (17)13、构造线 (18)14、现代构造应力 (18)4（四）地下洞室围岩稳定性分析 (18)1、围岩 (18)2、围岩压力 (18)3、静水应力状态 (18)4、形变围岩压力 (18)5、松动围岩压力 (18)6、冲击围岩压力 (19)7、膨胀围岩压力 (19)8、应力集中 (19)9、应力集中系数 (19)10、侧压系数 (19)11、围岩（弹性）抗力系数 (19)12、单位抗力系数 (19)三、复习题 (20)（一）填空题（共34小题） (20)（二）名词解释（共35小题） (21)（三）判断题（共25小题） (24)（四）简答题（共52小题） (25)1、地质体和岩体在概念上有哪些区别？ (25)2、岩体和岩石的各自特征是什么？两者有何区别和联系？ (25)3、岩体力学的一般工作程序（步骤）和主要研究方法？ (25)4、岩体的组成要素是什么？ (26)5、从工程地质研究的角度，简述岩石的主要造岩矿物及其基本性质？ (26)6、岩石颗粒间的联结有哪几种？联结强度如何？ (26)7、岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么？ (26)8、结构面按其成因通常分为哪几种类型？各自有何特点？ (27)9、简述结构面定量统计的内容？ (27)10、泥化夹层有何特性？ (27)11、试述自重应力场与构造应力场的区别和特点。
