岩石力学试题Word文件下载.docx
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指存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。
也称原岩应力、初始应力。
二、单项选择题(30分,每题2分)
1、下列那个不是矿山岩体力学的特点(B)
A)工程支护多为临时结构物
B)只关心岩石在弹性阶段的力学性质
C)工作面不断移动
D)煤岩经常受瓦斯气体作用与影响
2、围压对岩石极限强度(峰值强度)有较大影响,随着围压的增加,岩石的三轴极限强度将(B)
A)减小B)增大C)不变D)不一定增大
3、在岩石的室内单轴压缩试验中,对同一岩石试样所进行的试验中,如其余的条件均相同,则下列试样强度最高的是(A)
A)圆柱形试件B)六角菱柱形试件
C)四角菱柱形试件D)三角菱柱形试件
4、岩石的破坏形式不取决于下列哪个(C)
A)岩石的性质与结构面性质
B)岩石受力状态有关
C)岩石强度
D)岩石环境条件
5、巴西劈裂法测量岩石的抗拉强度要求(C)
A)线荷载不通过试件的直径
B)试件含有裂隙
C)破坏面必须通过试件的直径
D)岩石试件为方形
6、岩石的Griffith破坏准则是(B)
A)压破坏准则B)拉破坏准则
C)剪破坏准则D)压剪破坏准则
7、多个极限应力圆上的破坏点的轨迹称为莫尔强度线/莫尔包络线,实际中对于给定的岩石是否存在下图中的应力圆3(C)
A)很定存在B)不一定
C)不存在D)与所受外力有关
8、下列哪类岩体结构面不是按地质成因分类(C)
A)原生结构面B)构造结构面
C)张性结构面D)次生结构面
9、岩体强度受(D)控制
A)岩块强度
B)结构面强度
C)岩块和结构面强度
D)岩块和结构面强度及其组合方式
10、岩体质量指标RQD分类是将钻探时长度在10cm(含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比,下列对该分类方法的评价哪个是错的(C)
A)简单易行
B)没有考虑节理方位的影响
C)考虑了充填物的影响
D)是一种快速、经济而实用的分类方法
11、围岩作用于支护结构上的力称为(C)
A)支承压力B)围岩应力C)围岩压力D)采动应力
12、通常把在外力作用下破坏前总应变大于(C)的岩石称为塑性岩石。
A)1%B)3%C)5%D)7%
13、严格地说,岩石的泊松比仅在岩石的(B)范围适用。
A)压密阶段B)弹性范围C)塑性部分D)破坏阶段
14、根据体积应变的定义,体积应变
等于(A)
A)
B)
C)
D)
15、根据圣维南原理,物体的一小部分边界上的面力可变换为分布不同但静力等效的面力,静力等效的面力要求(A)
A)主矢量相同,对于同一点的主矩也相同
B)主矢量相同,对于同一点的主矩不同
C)主矢量不同,对于同一点的主矩不同
D)主矢量相同,对于同一点的主矩相同
三、简答题(30分,每题5分)
1、简述岩石的莫尔-库仑强度准则的优缺点?
答:
优点:
物理概念清楚(压剪破坏),易接受;
反映了岩石抗拉强度小于抗压强度;
能够解释岩石三向拉伸破坏、三向等压不破坏现象;
简单,便于应用,且比较全面反映了岩石强度特性。
缺点:
没有考虑中间主应力2作用,与实际情况不符;
理论得出的单轴抗拉强度远大于实际值,而得出的单轴抗压强度明显小于实际值,不能很好描述岩石在拉应力区和低应力区的真实强度特征;
关于破坏角对大多数岩石压缩条件近似,不能解释拉张破裂;
对膨胀岩石、蠕变岩石等强度非线显著的出入较大。
2、画出典型的岩石单轴压缩的全应力—应变曲线,并简述各个阶段的特点?
五个阶段:
(1)压密阶段
(2)弹性工作阶段
(3)塑性性状阶段
(4)破坏阶段
(5)残余应力阶段
3、简述典型岩石蠕变的三个阶段,并画出岩石的典型蠕变曲线?
第一蠕变阶段:
过渡蠕变(AB)
第二蠕变阶段:
定常蠕变(BC)
第三蠕变阶段:
加速蠕变/不稳定蠕变(CD)
图岩石的典型蠕变曲线
4、简述确定单结构面岩体强度的思路(单结构面的强度效应)?
结构面AB存在下,下图岩体破坏有两种可能:
a)沿AB结构面滑移;
b)产生新破裂面,沿新破裂面滑移。
(1)完整岩体的强度:
这时岩体破坏面与最大主应力的夹角为:
结构面AB上正应力与剪应力为:
结构面强度:
完整岩体:
结构面:
5、简述构造应力的特点?
(1)以水平压应力为主;
(2)分布不均匀;
(3)具有明显方向性;
(4)
;
(5)在坚硬岩层中出现较普遍。
6、请写出弹性力学三维问题的物理方程?
四、计算题(20分,每题10分)
1、矩形板边缘上均布着给定的荷载。
板厚b=50mm,边AB=400mm,BC=500mm。
对于所示的l,m轴,确定应力分量?
l=lx2x+ly2y+lz2z+2(lxlyxy+lylzyz+lxlzxz)
m=mx2x+my2y+mz2z+2(mxmyxy+mymzyz+mxmzxz)
lm=lxmxx+lymyy+lzmzz+(lxmy+lymx)xy+(lymz+lzmy)yz+(lzmx+lxmz)xz
2、将某一岩石试件进行三轴压缩实验,其压应力达到
=30MPa、
=5MPa时发生破坏,破坏面与水平面的夹角为67.5°
,设该岩石满足摩尔-库仑破坏准则,
(1)试求该岩石的粘聚力C和内摩擦角
?
(2)求该岩石的单轴压缩强度?
(3)当
=10MPa时,求该岩石的三轴压缩强度?
《矿山岩体力学》试卷(B)卷
1、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。
2、面力:
分布在物体表面上的力称面力。
3、岩石的密度:
是指单位体积的岩石(不包括空隙)的质量。
4、岩石的碎胀性:
岩石破碎以后的体积将比整体状态下增大,这种性质称为岩石的碎胀性。
5、岩石的膨胀性:
是岩石遇水后产生体积增大的现象。
6、岩石的单轴抗压强度:
岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力。
7、本构方程:
一般指受力过程的“应力—应变”关系。
8、岩石的塑性:
指卸载后岩石变形不能完全恢复而出现残余变形的性质。
9、蠕变:
应力不变,随时间延长,应变增加的现象。
10、原岩:
指未受采掘影响的天然岩体。
1、剪应力τxy是指作用在(A)
A)垂直于x轴的面上而沿着y轴方向
B)垂直于x轴的面上而沿着x轴方向
C)垂直于y轴的面上而沿着x轴方向
D)垂直于y轴的面上而沿着y轴方向
2、一点处于静水应力状态是指(D)
3、裂隙岩体在各个方向的力学性质差别较大,这主要是结构面的(D)决定的。
A)厚度B)充填物C)粗糙度D)裂隙的方向性
4、岩石试件单向压缩的破坏形态表现为圆锥型破坏的原因是(A)
A)试块端部的摩擦效应
B)岩石处于受压状态
C)岩石的抗剪强度小于抗压强度
D)岩石干燥
5、在岩石单轴压缩试验中,加载速度越大,其单轴抗压强度表现(B)
A)越小B)越高C)不变D)不一定
7、多个极限应力圆上的破坏点的轨迹称为莫尔强度线/莫尔包络线。
岩石单轴压缩的极限应力圆是下图中的(C)
A)应力圆1B)应力圆2C)应力圆3D)应力圆4
8、下列哪类岩体结构面是按结构面力学成因分类的(C)
A)硬性结构面B)软弱结构面
10、裂隙岩体的强度(A)
A)介于岩块强度和结构面强度之间
B)同时大于结构面强度和岩块强度
C)同时小于结构面强度和岩块强度
D)小于结构面强度且大于岩块强度
11、通常把在外力作用下破坏前总应变小于(B)的岩石称为脆性岩石。
12、岩石的变形特性常用(C)和泊松比
两个常数来表示。
A)抗压强度B)极限应变C)弹性模量D)屈服应力
13、根据一点应力状态及其坐标轴变换关系,该点的主应力之和
14、按应力求解弹性力学问题中的相容方程的实质是(B)
A)平衡微分方程B)几何方程C)物理方程D)本构关系
15、将空间问题简化为平面问题,设平面为xoy面,则下列哪个是平面应力问题的特点(A)
A)z=0,zx=0,zy=0B)z=0,zx=0,zy=0
C)z=0,z=0,zx=0D)zy=0,zx=0,zy=0
1、简要评价格里菲思Griffith破坏准则?
(1)对抗拉强度推断比莫尔—库仑破坏准则合理;
(2)强度包络线为曲线,更切合实际;
(3)不能延用至岩体破坏特征描述。
2、简述岩石三向压缩的变形特点?
(1)围压(侧向应力)增加,岩石的强度增大;
(2)围压(侧向应力)增加,岩石的残余强度增大;
(3)围压(侧向应力)增加,岩石的塑性变形增大。
岩石脆性与塑性是相对的。
(4)围压增加,岩石扩容减少,甚至不出现扩容。
3、简述岩石流变的粘滞体模型及其特点?
这种模型是由弹性元件和粘性元件并联而成,通常用于模拟粘弹性,也称开尔文模型。
其特点是对系统加载时弹性变形并不立即完成,而是随时间增加而逐渐地发展;
反之,系统卸载时弹性变形也不立即完全恢复,而是随着时间而缓慢地消失,即变形与应力之间在时间上有一个相对滞后的过程。
4、简述采场周围应力分布特点?
(1)采场周围煤体出现应力集中,采空区范围出现应力降低;
(2)煤壁前方为前支承压力带,随采煤工作面推进不断变化位置;
(3)工作面两侧为侧支承压力带,分布位置相对固定;
(4)相邻工作面支承压力叠加影响区应力集中系数大。
(5)前(侧)支承压力一般分布形式是:
靠近采空区侧部分范围压力小于原岩应力,为减压区;
由减压区往里为增压区;
煤壁到支承压力峰值之间区域,煤体处于极限平衡状态;
峰值往里压力逐渐降低,最后趋于原岩应力。
5、简述地应力分布的基本规律?
(1)地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场,它是时间和空间的函数。
(2)垂直地应力基本等于上覆岩层的重量。
(3)水平地应力普遍大于垂直地应
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- 岩石 力学 试题