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岩石力学张永兴答案.docx
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岩石力学张永兴答案
岩石力学张永兴答案
【篇一:
《岩体力学》教学大纲】
t>撰写人:
学院审批:
审批时间:
年月日一.课程基本信息
开课单位:
土木工程与建筑学院
课程编号:
01z20044b
英文名称:
rockmassmechanics
学时:
总计32学时,其中理论授课32学时,实验(含上机)0学
时
学分:
2.0学分
面向对象:
2008级及以后年级的土木工程与工程管理本科专业学生先修课程:
《高等数学》、《土木工程概论》、《材料力学》、
《普通地质学》、《弹性力学》、《工程地质》、《计算机文化基础》等。
教材:
《岩体力学》,沈明荣,陈建峰编著,上海:
同济大学出版社,2006年07月,第三版。
主要教学参考书或资料:
1.《岩体力学》,阳生权,阳军生编著,北京:
机械工业出版社,2008年09月,第一版。
2.
《岩石力学》,徐志英编著,北京:
水利水电出版社,
2007年07
月,第三版。
3.
《岩石力学》,张永兴编著,北京:
中国建筑工业出版社,
2008
年03月,第二版。
4.gb50218—94工程岩体分级标准.
5.gb50021—2001岩土工程勘察规范.
6.《岩土工程手册》,岩土工程手册编委会编著,北京:
中国建筑工业出版社,1999。
二.教学目的和任务
岩体力学是一门应用型基础学科,是属土木工程专业任选课。
本课程的教学目的是通过课堂教学,使学生掌握岩石、岩体的基本概念,掌握地下洞室、岩质边坡和地基工程的稳定性分析方法及其基本的设计方法,并了解岩体力学的新理论新方法,掌握常用试验、测试的原理与方法。
三.教学目标和要求
通过本课程的学习,充分理解并掌握岩石基本参数的概念,影响因素,试验方法;掌握莫尔强度理论和格里菲斯强度理论;对工程中一般岩体力学问题具有一定的分析和计算能力,如洞室围岩稳定性分析、岩质边坡稳定性分析、坝基稳定性分析等.同时,学生具有正确进行数字计算的能力,掌握测量岩石主要参数的操作能力,具有分析试验数据和编写报告的能力。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
第一章绪言(学时:
2)
授课内容:
岩体力学的定义、岩体与岩石的区别和联系、岩体力学的发展历史与现状、岩体力学的研究任务与内容、常见岩体工程问题以及学习和研究岩体力学与工程问题的常用方法。
基本要求:
掌握岩体力学和岩体工程的定义,了解岩石与岩体的基本区别和联系。
了解常见岩体工程问题,了解岩体力学发展历史与现状,以及学习和研究岩体力学与工程问题的常用方法。
第二章岩石的基本物理力学性质(学时:
4)
授课内容:
岩石的基本物理性质,岩石的强度特性,岩石的变形特性,岩石的强度理论。
基本要求:
了解岩石的基本物理性质;一般掌握岩石物理特性、强度的测量方法;了解岩石的成分及结构与力学性质的关系;重点掌握岩石在拉伸、单向压缩、剪切、三轴压缩条
件下的强度和变形特性,常用的岩体强度理论中的格里菲斯强度理论、莫尔强度理论,并能够运用有关理论解决有关岩石力学问题。
第三章岩体的动力学性质(学时:
2)
授课内容:
岩体中应力波类型及传播、影响岩体弹性波速度的因素。
基本要求:
了解岩石的波动特性,掌握弹性波在固体中的传播的运动方程;重点掌握岩体弹性波速度的测定与分析,影响岩体波速的因素;了解岩体的其他动力学特性。
第四章岩体的基本力学性质(学时:
4)
授课内容:
岩体结构面的分析,结构面的变形特性,结构面的剪切强度特性,结构面的力学效应,碎块岩体的破坏,岩体的应力-应变分析,岩体力学性质的现场测试。
基本要求:
了解岩体结构面的概念、分类和结构面的几何特征;掌握结构面的变形特性,结构面的力学效应;了解碎块岩体的破坏方式;重点掌握岩体的应力-应变分析,了解变形模量计算方法;了
解岩体力学性能的现场测试方法,掌握千斤顶法荷载试验和现场三轴强度试验方法与结果计算。
第五章工程岩体分类(学时:
2)
授课内容:
工程岩体分类的目的与原则,工程岩体代表性分类简介,我国工程岩体分级标准。
基本要求:
了解工程岩体分类的目的和原则;掌握工程岩体代表性
分类方;重点掌握我国工程岩体分级标准中的rq和bq分类方法,并能够学会应用。
第六章岩体的初始应力状态(学时:
4)
授课内容:
岩体初始应力场及其影响因素,岩体初始应力场的分布
规律,岩体初始应力的量测方法,高地应力地区主要岩体力学问题。
基本要求:
掌握初始应力状态的概念和意义、岩体初始应力场的计算,重点掌握初始应力场的分布规律,两种应力场(自重应力场和构造应力场)的特征;并了解高地应力地区的主要岩石力学问题。
第七章岩体力学在洞室工程的应用(学时:
4)
授课内容:
深埋圆形洞室弹性分布的二次应力状态,深埋圆形洞室弹塑性分布的二次应力状态,节理岩体中深埋圆形洞室的剪裂区及应力计算,围岩压力,围岩的松动压力计算,围岩的塑性形变压力计算,新奥法简介。
基本要求:
了解岩体二次应力状态的基本概念,掌握深埋圆形洞室二次应力状态的弹性分布,深埋圆形洞室弹塑性分布的二次应力状态,节理岩体中深埋圆形洞室的剪裂区及应力分析;重点掌握围岩压力、松散岩体的围岩压力、塑性变形压力等的概念和计算;了解新奥法。
第八章岩体力学在边坡工程中的应用(学时:
4)
授课内容:
边坡岩体中应力分布特征,边坡岩体的变形与破坏,边坡稳定性分析,岩质边坡的加固措施。
基本要求:
了解岩体边坡应力重分布特征;掌握岩质边坡的破坏机理和破坏模式,岩质边坡稳定性评价的基本分析和评价方法,常用的岩质边坡设计方法及边坡支护技术。
第九章岩体力学在岩基工程中的应用(学时:
4学时)
授课内容:
岩基上的基础形式,岩基上基础的沉降,岩基的承载力,岩基的抗滑稳定性,岩基的加固措施。
基本要求:
掌握岩体地基的基本概念、类型,岩体地基应力分布规律和变形、破坏模式,岩体地基承载力的确定方法。
第十章岩体力学数值分析方法及研究展望(学时:
2)
授课内容:
岩体力学的发展与其他地质学科、力学学科间的联系;岩石力学试
验与测试方法的进展;数值分析在岩石力学中的应用和进展。
基本要求:
了解岩体力学的发展与其他地质学科、力学学科间的联系;了解岩石力学试验与测试方法的进展;掌握数值分析在岩石力学中的应用和进展,重点掌握有限元法的原理和应用的要点。
五.教学方法及手段
课堂采用多媒体教学;选择适当内容采用学生自学自讲及课堂讨论等灵活方式进行。
六.考核方式及考核方法
考核方式包括两部分:
其中一部分为平时考核,以作业和课堂讨论
的方法进行,考核成绩为总成绩的30%;另外一部分为期终考核,采用闭卷或结合实际开卷的方法进行,考核成绩为总成绩的
70%.主要考查学生对所学知识的运用能力。
【篇二:
高等岩体力学-学习内容要求】
学基本内容和研究前景,并把损伤力学,断裂力学、块体力学的基本原理和研究方法引入到岩石力学中,构建了岩石力学的基本理论
框架。
分形理论、块体理论和流形单元法等典型新理论和新方法在岩石力学中的应用。
1.预修课程工程地质学,材料力学,弹性力学,塑性力学,有限元方法等
2.课程性质
岩体力学是介于地学与力学之间的一门新兴的边缘学科,是一门认
识和控制岩石工程系统的力学行为和功能的科学。
在地质、采矿工程、土木建筑、水利水电、铁路、公路、地震、石油、地下工程、海洋工程,以及国防工程等部门都广泛地应用这门学科的理论和知识,岩石力学在这些工程领域中起着重要的作用。
本课程开设于水利工程、岩土工程专业的硕士研究生。
3.课程的主要内容
第一章绪论(岩石力学的简单回顾,岩石力学与工程发展展望)
第二章岩石的基本物理力学特性及其实验
岩石力学性质的室内常规测试
三轴压缩试验
抗拉试验(直接拉伸,间接拉伸)
剪切试验
岩体力学性质试验研究(现场岩体变形试验,现场岩体强度试验-混凝土与岩体接触面直剪,结构面直剪,软弱结构面剪切流变,岩体抗剪强度,岩体压缩强度试验等)
测试新技术,如电液伺服试验机和刚性试验机,声发射测试,红外辐射测试等。
第三章岩石的本构关系与强度理论
本构关系指岩石在受载过程中的应力应变关系。
强度理论是考察岩石在极限破坏时的应力或应变满足的条件。
1
第四章岩石流变力学岩石流变理论及长期强度,岩石流变问题的解析解方法等
第五章岩体天然应力状态及其测试技术应力解除法及恢复法原理,表面应力测试,孔内应力
测试,水压致裂法(地壳深部应力测量),kaisai效应等
第六章岩石的动力学行为岩石与岩体的基本动力学特性,岩石动力试验技术与方法,应力波
在岩石地层中的传播,岩体声发射观测原理及工程应用
第七章岩石水力学(岩体裂隙渗流特点,裂隙岩体渗流理论,岩体渗流参数的确定等)
第八章岩石力学的数值模拟(几种流行的方法,有限元,有限差分flac,边界元,
离散元,流行元,无单元等)
有限元方法的基本方程,非线性问题的基本解法,非线性弹性问题的有限元解法,弹塑性问题的有限元解法,流变问题的有限元分析。
边界元方法:
线弹性问题的直接解法,线弹性问题的间接解法-虚拟力方法。
)
第九章岩石断裂力学,损伤力学,分形研究(分形理论),岩石块体力学(关键块理论,
石根华)
学科交叉形成,具前瞻性。
4.基本要求
本课程既具有基础性研究,又有强烈的实践性特点。
强调理论与实
践相结合,旨在培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习,要求学生掌握岩石和岩体的力学特性及测试技术、
岩体的动力学性质,岩体水力学特征,以及岩体工程中基本的数值分析技术,新型学科在岩体力学中的应用。
使学生具备解决地下工程、边坡工程、岩基工程等方面的岩石力学一般性问题的专业基础理论和知识,为在其学位论文及今后的工程实践方面,提供一定的启发和帮助。
5.主要参考书
[3]
堇学晟主编.水工岩石力学.中国水利电力出版社,
2004
[4]
谢和平,陈忠辉著.岩石力学.科学出版社,2004
2
[6]孙广忠著.岩体结构力学.科学出版社,
1989
[7]
陶振宇主编.岩石力学的理论与实践.水利出版社,
1979
[8]
李世平等.岩石力学.煤炭工业出版社,
1995
[9]林韵梅等.数值分类方法及其在岩石力学中的应用.东北工学院出版社,1989
[10]陈禺编著.地壳岩石的力学性能-理论基础与实验方法.地震出版社,1988
[11]蔡美峰主编.岩石力学与工程.科学出版社,2002
[12]于学馥等著.地下工程围岩稳定分析.煤炭工业出版社,1983
[13]周思孟.复杂岩体若干岩石力学问题.水利电力出版社,1998
[14]陈子荫.围岩力学分析中的解析方法.煤炭工业出版社,1994
[15]张永兴主编.岩石力学.中国建筑工业出版社,2004
[16]j.c.耶格,n.g.库克著.岩石力学基础(中译本).1981
[17]郑颖人等.地下工程锚喷支护设计指南.铁道出版社,1988
[18]吴德伦主编.岩石力学.重庆大学出版社,2002
[19]沈明荣主编.岩体力学.同济大学出版社,1999
[20]高磊主编.矿山岩体力学.机械工业出版社,1987
[21]长沙铁道学院.工程实用边界单元法.铁道出版社,1989
[23]陈海波,兰永伟,徐涛主编,高等教育十二五规划教材,岩体力学,中国矿业大学
出版社,2012,2第一版6.需参考阅读的期刊
[1]岩石力学与工程学报
[2]煤炭学报
[3]岩土工程学报
[4]rockmechanicsandrocke
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