岩石破坏准则VIP专享VIP免费

精心整理精心整理2.1 岩石破坏强度准则岩石的破坏主要与外荷载的作用方式、温度及湿度有关。一般在低温、低围压及高应变率的条件下，岩石表现为脆性破坏，而在高温、高围压、低应变率作用下，岩石则表现为塑性或者塑性流动。对于较完整的岩石来说，其破坏形式可以分为：1) 脆性破坏； 3) 延性破坏。图 2-1 给出了不同应力状态下岩石破裂前应变值、破坏形态示意图和典型的应力- 应变曲线示意图。类型1 2 3 4 5 破裂前应变的大小（ %）<1 1-5 2-8 5-10 >10 压缩123拉伸312典型的应力- 应 变 曲 线32图 2-1 岩石破坏形态示意图从图 2-1 中可以看出岩石破裂种类繁多、岩石破坏过程中的应力、变形、裂纹产生和扩展极为复杂，很难用一种模型进行描述， 很多学者针对不同岩石破坏特征提出多种不同岩石的强度破坏准则。本节主要对已有的岩石强度破坏准则进行总结，找出它们各自的优缺点。2.1.1 最大正应力强度理论最大正应力强度理论也称朗肯理论，该理论是1857 年提出的。它假定挡土墙背垂直、光滑，其后土体表面水平并无限延伸， 这时土体内的任意水平面和墙的背面均为主平面（在这两个平面上的剪应力为零），作用在该平面上的法向应力即为主应力。朗肯根据墙后主体处于极限平衡状态，应用极限平衡条件，推导出了主动土压力和被动土压力计算公式。精心整理精心整理考察挡土墙后主体表面下深度z 处的微小单元体的应力状态变化过程。当挡土墙在土压力的作用下向远离土体的方向位移时，作用在微分土体上的竖向应力sz 保持不变，而水平向应力sx逐渐减小，直至达到土体处于极限平衡状态。土体处于极限平衡状态时的最大主应力为s1=gz，而最小主应力 s3 即为主动土压力强度pa。根据土的极限平衡理论，当主体中某点处于极限平衡状态时，大主应力1 和小主应力3 之间应满足以下关系式：粘性土：213. ..2tantan454522c（1）无粘性土231.tan452（2）该理论认为材料破坏取决于绝对值最大的正应力。因此，作用于岩石的三个正应力中，只要有一个主应力达到岩石的单轴抗压强度或岩石的单轴抗拉强度，岩石便被破坏。因此，朗肯强度破坏准则可以表示为：c1，或者t3式中，1 为岩石受到的最大主应力， MPa；3 为岩石受到的最小主应力， MPa；c 为岩石单轴抗压强度， MPa；t 为岩石抗拉强度， MPa。朗肯强度破坏准则只适用于岩石单向受力及脆性岩石在二维应力条件下的受拉状态，处于复杂应力状态中的岩石不能采用这种强度理论。2...