第十二次地质作业.doc

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第十六章思考题
1、 什么是固有内力、附加内力？
答：固有内力：当物体未受外力作用时，内部各质点间存在的相互作用力，使质点处于
相对平衡状态，并保持一定的形状，这种力称为物体的固有内力。
附加内力：当物体受外力作用时，其内部质点间的相对位置要发生变化，并引起质点间
相互作用力的改变，直到一个新的平衡位置为止，这种在外力作用下引起物体内部内力的改变量称为附加内力或简称内力。
2、 应力、正应力、剪应力的概念？当物体内截面与作用力什么关系时只有正应力而无
剪应力？
答：应力：指物体内任意截面单位面积上所受的内力。内力的强度以应力来表示。

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第十二次地质作业

¡ 包含M点截面ΔA上的合应力σf：
σf=Δp/ΔA
¡ 垂直于截面ΔA的应力，叫正应力σ或称直应力。
σ=ΔN/ΔA
¡ 平行于截面ΔA的应力，称剪应力τ，又叫切应力
τ=ΔT/ΔA

应力的国际单位为帕（Pa），每平方米面积上所受牛顿力的大小，（N/m2 ）
当截面与作用力相垂直的时候只有正应力无剪应力
3、 主应力、主应力轴、主应力平面的概念？
答：当物体受力处于平衡状态时，通过物体内部任意点，总可以截取这样一个微小的立
方体，使其相互垂直的六个面上只有正应力作用而无剪应力作用。这六个面上的正应力都是主应力。 每对主应力作用的方向线称为主应力轴，其作用面称为主应力面或主平面
4、 物体在单向受力情况下，斜截面上的正应力、剪应力与主应力有什么关系？什么情
况下正应力最大？什么情况下剪应力最大？
答：主应力 剪应力 正应力

当α=0° 时，cos2α=1，则σ=σ1 ；当0°<α<90°时，cos2α<1，则σ<σ1，
这表明在与挤压方向垂直的截面上正应力值最大。
当0°<α<45°或90°>α>45°时，0<sin2α<1，0<τ<σ1/ 2，这说明在与挤压方向成45°交角的截面上剪应力值最大，该截面为最大剪应力作用面.
5、 变形、应变、线应变、剪应变的概念？
答：地壳中岩体受到应力作用后，其内部各质点发生一系列的位移，从而使岩体的初始
形状、方位或位置发生了改变，称为变形
应变是物体变形程度的度量。物体变形后，其内部质点的相对位置发生了变化，可以从两个方面描述变形前后质点位置的变化
描述物体内质点间线段长度的变化量，叫线应变
描述物体内相交线段之间角度的变化量，叫角应变，或剪应变

6、 岩石有哪五种变形方式？
答：物体变形方式有五种：拉伸、挤压、剪切、弯曲和扭转
7、 什么是应力椭球体？
答：当物体发生均匀变形时，内部质点的相对位置将发生变化，设想物体变形前内部某
一质点为一个小圆球体，在三向不等应力的作用下发生变形，该圆球体变成三轴不等的椭球体，称为应变椭球体。
8、 岩石三个变形阶段的含义？什么是弹性极限、屈服极限？
答：岩石在外力持续作用下，一般都经历了三个阶段的变形
弹性变形：外力取消后，岩石 恢复原状态，称弹性变形。这种力学性质称弹性。
塑性变形：当应力超过弹性极限，外力取消后，岩石不能完全恢复到原来的形状，产生永久变形称塑性变形，这种力学性质称塑性。
断裂变形 ：当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石内部的结合力遭到破坏，产生了破裂面，岩石发生了断裂变形。

OA直线： s 与e成正比， s = Ee
sp—比例极限
AB曲线： s 与e不成正比，
sy—弹性极限
（在B点前卸载，可恢复到变形前状态）。
9、 试述影响岩石变形的外界因素？
答：外界环境的影响因素 1．围压 2. 温度 3．溶液 4、孔隙压力
围压（静岩压力）：围压加大岩石弹性极限和强度提高，韧性增强。大多数岩石在地表
附近表现为脆性，当处于地壳深处，岩石变为高度韧性的物质，呈现出粘性流动。
溶液：溶液也有利于重结晶作用，促使某些矿物溶解，利于塑性变形。
温度：温度升高，岩石的弹性极限降低，抗压强度降低，易于塑性变形。
孔隙压力：指岩石孔隙内流体的压力。孔隙压力增大，会使岩石屈服强度降低，使岩石软化，易于变形。