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岩体力学课后思考题

岩体力学课后思考题
岩体力学课后思考题

绪论

1、何谓岩体力学?它的研究对象是什么?

是力学的一个分支学科,是研究岩体在各种力场作用下的变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。

研究对象是各类岩体。

2、岩体力学的研究内容和研究方法是什么?

内容:○1岩块、岩体地质特征。○2岩石的物理、水理与热学性质。○3岩块的基本力学性质。○4结构面力学性质。○5岩体力学性质。○6岩体中天然应力分布规律及其测量的理论与方法。○7边坡岩体、地基岩体及地下洞室围岩等工程岩体的稳定性。○8岩体性质的改善与加固技术。○9各种新技术、新方法与新理论在岩体力学中的应用。○10工程岩体的模型、模拟试验及原位监测技术。

方法:○1工程地质研究法。○2试验法。○3数学力学分析法。○4综合分析法。

一、岩体地质与结构特征

1、何谓岩块、岩体?试比较岩块与岩体,岩体与土有何异同点?

岩块是指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。

岩体是指在地质历史过程中形成的,由岩石单元体和结构面网络组成的,具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。

岩块岩体都是由岩石组成,但岩体包含若干不连续结构面,岩块不含显著结构面。岩块是岩体的组成物质,岩体是岩块和结构面的统一体。

岩石露在地表部分被风化和淋滤后形成的不溶于水的物质,残留在原地的形成土。矿物,岩石,岩体都可以形成土。组成岩体的岩石的矿物颗粒间具有牢固的连接而土没有。2、岩石的矿物组成是怎样影响岩块的力学性质的?

岩石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体,按照一定的方式结合而成。力学性质主要取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。矿物硬度大则强度大,反之则小。3、何谓岩块的结构?它是怎样影响岩块的力学性质的?

岩块的结构是指岩石内矿物颗粒的大小、形式和排列方式及微结构面发育情况与粒间连接方式等反应在岩块构成上的特征。力学性质主要取决于矿物颗粒连接及微结构面的发育特征。

4、为什么说基性岩和超基性岩最容易风化?

可能与其二氧化硅的含量有关。

5、常见岩石的结构连结有哪几种类型?

2种:结晶连接(矿物颗粒通过结晶相互嵌和在一起)

胶结联结(通过胶合物连接在一起)

6、何谓结构面?从地质成因和力学成因上各自分为哪几类?各自有什么特点?

结构面是指地质历史发展过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度,厚度相当较小的地质界面或带。

地质成因:原生结构面(分沉积、岩浆、变质结构面)、构造结构面、次生结构面。

力学成因:剪性结构面和张性结构面。(特点P11)

7、何谓岩体结构?岩体结构类型划分的主要区别是什么?

岩体结构是指岩体中结构面与结构体的排列组合特征。

主要区别在于结构面的性质及发育程度。

8、自然界岩石按成因分为几大类,各自有何特征?

岩浆岩(分为深成岩、浅成岩、喷出岩):无层理,产状复杂,岩相表现在结晶程度上。

沉积岩(分为他生、自生沉积岩):具有层理构造,岩体呈层状结构。

变质岩(分为接触、动力、区域变质岩)成因复杂,片状结构,各向异性明显,强度高9、岩体结构一般分为几类,各自有何特征?

5类(整体状、块状、层状、碎裂状、散体状结构)(特征P20)

10、剪性结构面有何特征?为什么岩体中以剪性结构面最多?

连续性好,面较平直,延伸较长并有擦痕镜面等现象发育。

结构面与最大主应力间的关系控制着岩体的破坏机理与强度。β<90°表现为滑移破坏,由剪应力产生。

11、结构面特征包括哪几个方面?各自用什么指标表示?定义如何?它是怎样影响岩体力学性质的?

产状(常走向、倾向和倾角表示)

连续性(常用线连续性系数、迹长、面连续性系数表示)反映结构面的贯通程度。

密度(常用线密度、间距表示)反映结构面发育的密集程度。

张开度指结构面两壁面间的垂直距离。

形态(侧壁的起伏形态及粗糙度)

充填胶结特征(影响结构面的强度)

组合关系(研究组合关系确定可能失稳块体的状态、规模和可能滑移方向)

12、RMR值和Q值根据哪些指标确定?如何求取?

RMR(岩体地质力学分类)由岩块强度、RQD、节理间距、节理条件、地下水确定。

Q(巴顿岩体质量分类)

三、结构面的变形与强度性质

1、分别总结结构面的法向变形与剪切变形的主要特征?

2、结构面变形和强度性质的研究的实际意义?

(1)在工程荷载范围内,工程岩体的失稳破坏有相当一部分是延软弱结构面破坏的。

(2)结构面及充填物的变形时岩体变形的主要组成,控制着工程岩体的变性特征。

(3)结构面是岩体中渗透水流的主要通道。

(4)工程荷载作用下,岩体中的应力分布也受结构面及其力学性质的影响。

3、结构面的法向刚度与剪切刚度的定义如何?各自如何确定?

法向刚度是指在法向应力作用下,结构面产生单位法向变形所需要的应力。它的确定可直接用试验求的结构面的σn-△Vj曲线后,在曲线上求。(室内、现场压缩试验)

剪切刚度是指在剪应力作用下,结构面产生单位剪切位移所需要的应力。它通过室内和现场剪切试验确定。

4、试述平直无填充结构面及有填充结构面的剪切强度特征?

5、试述粗糙起伏无填充结构面的剪切强度特征。其节理面的起伏角i=20°,基本摩擦角

Φb=35°,两臂岩石的内摩擦角Φ=40°,C=10MPa,作出节理面的剪切强度曲线。

6、试述非贯通断续结构面的剪切强度特征。

7、比较巴顿方程、佩顿方程和莱氏方程的区别是什么?

8、工程实际中一般如何确定结构面的力学参数?

四、岩体力学性质

1、原位岩体的力学试验与岩块力学试验在本质上有什么区别?

2、岩体的变形性质与岩块相比有什么区别?

3、常见确定岩体变形参数的原位试验有哪几种?平板荷载试验和声波发试验的基本原理

是什么?

4、岩体的动弹性模量与静弹性模量相比如何?为什么?

5、在垂直层面的法向应力作用下,层状岩体的变形参数怎样确定?

6、原位岩体剪切试验的原理是什么?通过它可以求得哪些参数?

7、工程岩体常见的破坏形式有哪几种?对应的强度叫什么?各自有何区别?

8、某裂隙化安山岩,通过野外调查和室内实验,已知岩体质量为一般类,RMR=44,Q=1,

岩块单轴抗压强度σ=75MPa,岩体呈碎块状结构,四组主要结构面将岩体切割成嵌固紧密、部分扰动的角砾状岩块,结构面光滑,中等风化或发生蚀变,使用Hoek-Brown方程估算岩体的强度。

10、地下水对岩体力学性质的影响表现在哪些方面?

11、岩体结构是怎样影响对地下水渗流的?

12、应力是如何影响地下水渗流特性的。

五、工程岩体分类

1、影响隧道围岩分类的因素主要有哪些?

2、围岩分类的主要用途有哪些?

3、在岩块强度特征相同的情况下,请分析中厚层石灰岩与薄厚层石灰岩的力学参数大小。

4、请分析围岩分类的发展趋势。

5、在边坡工程、地基工程与隧道工程中,同一岩体的围岩分类是否相同,为什么?

6、试分析教材中每一种围岩分类的优缺点。

六、岩体天然应力

1、简述地应力测量的重要性。

2、地应力是如何形成的?控制某一工程区域地应力状态的主要因素是什么?

3、简述地壳浅部地应力分布的基本规律。

4、试述岩体中水平天然应力的基本特点。

5、地应力测量方法分哪几类?每类包括哪些主要测量技术?

6、简述水压致裂法的基本测量原理。

7、简述水压致裂法的主要测量步骤。

8、对水压致裂法的主要优缺点作出评价。

9、分别讨论隆起、剥蚀和载荷作用对λ值的影响。

10、某岩体,在深度100m内,密度为2.54g/cm3,天然应力比值系数为1.89,试按自重应力理论计算深度50m、150m处的天然应力大小?

七、岩体本构关系与强度理论

1、什么叫岩石的本构关系?岩石的本构关系一般有几种类型?

2、什么叫岩石的强度?岩石的破坏一般有几种类型?

3、对于弹性平面问题,(1)应力状态有哪两种?其本构方程有什么关系?如果受力为常量,其应力分布是否与应力状态和材料性质有关,为什么?

4、在平面问题中,已知一点M处的应力分量σx,σy,τxy+τyx。试求经过该点的平行于Z 轴而倾斜于X轴和Y轴的任一斜面上的应力。

5、试用莫尔应力圆画出:(1)单向拉伸,(2)纯剪力,(3)单向压缩,(4)双向拉伸,(5)双向压缩。

6、试证明:在发生最大与最小剪应力的面上,正应力的数值都等于两个主应力的平均值。

7、将一个圆柱形材料放在厚壁圆筒内承受轴向压缩,使之无法产生横向应变,(1)试利用泊松比确定水平应力与垂直应力之比;(2)当泊松比是0.1和0.5时,试计算上述的应力比;(3)试确定各向同性弹性岩石的σx+σy+σz与体积变化之间的关系。

8、在某些模型试验中,竖向放置的明胶板在侧边给予约束,使之在这一方向不能产生水平应变。而在明胶板的垂直向则不受约束,因而该明胶板处于平面应变状态。如果明胶板的密度为γ,至任一点的深度是z,泊松比是μ,试计算明胶板在任一点的水平应力。

9、给出简单拉伸时的增量理论和全量理论的本构关系?

10、试求下列情况的塑性应变增量之比:

(1)简单拉伸:σ=σ0 ;(2)二维应力状态:σ1=σ0/3;(3)纯剪:τxy =σ0。

11、什么叫蠕变、松弛、弹性后效和流变。

12、蠕变一般包括几个阶段?每个阶段的特点是什么?

13、不同受力条件下岩石的流变具有哪些特性?

14、何为岩石长期强度,它与瞬间强度一般有什么样的关系?

15、何为岩石强度准则?为什么要研究强度准则?

16、试论述Culomb,Mohr,Griffith三准则的基本原理及其主要区别和联系。

17、某均质岩石的强度曲线为:τ=tanΦ+C,其中C=40MPa,Φ=30°。试求在侧向围岩应力σ 3 =20MPa的条件下,岩石的极限抗压强度。并求出破坏面的方位。

18、将一个岩石试件进行单轴试验,当其压应力达到27.6MPa时,即发生破坏,破坏面与最大主应力面的夹角为60°。假设抗剪强度随正应力呈线性变化,试计算:(1)在正应力等于0的那个平面上的抗剪强度;(2)在上述试验中与最大主应力面的夹角为30°的那个平面上的抗剪强度;(3)内摩擦角;(4)破坏面上的正应力和剪应力。

19、将岩石试件进行一系列单轴试验,求得抗压强度的平均值为0.23MPa,将同样的岩石在0.59MPa的围压下进行一系列三轴试验,求得主应力的平均值为2.24MPa。请在Mohr图上绘出代表这两种试验结果的应力圆,确定其内摩擦角及粘结力。

八、边坡岩体稳定性分析

1、边坡岩体中的重分布应力有哪些主要特征?与哪些因素有关?

2、边坡岩体的变形破坏有哪些基本类型?单平面滑动与楔形体滑动的特点是什么?

3、应用刚体极限平衡法计算边坡稳定型的一般步骤是什么?

4、何谓几何边界条件,受力条件,稳定性系数,安全系数?

5、单平面滑动的稳定性系数如何计算,并推导出它的计算公式。

6、异向双平面(楔形体)滑动的稳定性分析的基本思路是什么?

7、某岩体边坡中存在一组与坡面倾向相同,倾角为30°的结构面,结构面的剪切强度:

C j=0.1MPa,Φj=28°,边坡倾角为60°,岩体平均密度r=2.5g/cm3,求该边坡的极限坡高。

8、某边坡中存在一倾角为40°的断层,设边坡倾角为60°,岩体剪切强度指标:Φj =30°,

C j =0.02MPa,平均密度r=2.55g/cm3 ,边坡高度为20m,试评价该边坡的稳定性(取安全系数1.05)。

九、地下硐室围岩稳定性分析

1、以水平圆形无压硐室为例,说明弹性围岩应力的分布规律。

2、何谓围岩?其范围一般为多大?

3、何谓塑性松动圈?具有塑性圈后围岩中的重分布应力如何变化?

4、试总结各类结构围岩的变形破坏特点。何谓渐进式破坏的含义?

5、如何确定地下硐室围岩的破坏范围?试举例说明。

6、何谓围岩压力?按其形成原因可分为哪几类?各自用什么方法确定?

7、试述形变围岩应力确定得基本原理与方法。

8、试述用块体极限平衡方法确定松动围岩压力的方法与步骤。

9、何谓围岩抗力及围岩抗力系数?常用什么方法确定抗力系数?

10、拟在地表以下1500m处开挖一水平圆形硐室,已知岩体的单轴抗压确定σ c =100MPa,岩体天然密度r=2.75 g/cm3 岩体中天然应力比值系数λ=1,试评价该地下硐室开挖后的稳定性。

11、在地表以下200m深度处的岩体中开挖一洞径2R0=2m的水平圆形隧洞,假定岩体的天然

应力为静水压力状态(即λ=1),岩体的天然密度r=2.7 g/cm3 ,试求:

1)洞壁、2倍洞半径、3倍洞半径处的重分布应力

2)根据以上计算结果说明围岩中重分布应力的分布特征

3)若围岩的抗剪强度Cm=0.4, Φm=30°试评价该洞室的稳定性

4)洞室若不稳定,试求其塑性变形区的最大半径R1

12.在均质、连续、各向同性的岩体中,测得地面以下100m深度处的天然应力为:σv=26MPa,σH=17.3Mpa,拟定在该深度处开挖一水平圆形隧道,半径R0=3m,试求:

1)沿Φ=0°和Φ=90°方向上重分布应力(σr、σΦ)随r变化的曲线

2)改岩体的Cm=0.04MPa,Φm=30°,用图解法求洞顶与侧壁方向破坏圈厚度。

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中: z被测点在基准面的相对位置高度; p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p0水箱中液面的表面压强; γ液体容重; h被测点的液体深度。 对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系: (1.2) 此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。 验分析与讨论 同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根。 当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分:

)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真。 )同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油 至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛由下式计算 中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有 单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?

岩石力学与工程习题答案全解

1.构成岩石的主要造岩矿物有正长石、斜长石、石英、黑云母、白云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、高岭石、赤铁矿。 2.为什么说基性岩和超基性岩最容易风化?答:基性岩石和超基性岩石主要由易风化的橄榄石、辉石及基性斜长石组成。所以基性岩石和超基性岩石非常容易风化。 3、常见岩石的结构连结类型有那几种? 1.结晶连结:岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,如岩浆岩、大部分变质岩以及部分沉积岩的结构连结。 2.胶结连结:指颗粒与颗粒之间通过胶结物质连结在一起的连结。如沉积碎屑岩、部分粘土岩的结构连结。 4.何谓岩石中的微结构面,主要指那些,各有什么特点? 答:岩石中的微结构面(或缺陷)是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。它包括矿物的解理、晶格缺陷、晶粒边界、粒间空隙、微裂隙等。矿物的解理面:是指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。晶粒边界:矿物晶体内部各粒子都是由各种离子键、原子键、分子键等相连结。由于矿物晶粒表面电价不平衡而使矿物表面具有一定的结合力,但这种结合力一般比起矿物内部的键连结力要小,因此,晶粒边界就相对软弱。微裂隙:是指发育于矿物颗粒内部及颗粒之间的多呈闭合状态的破裂迹线,也称显微裂隙。粒间空隙:多在成岩过程中形成,如结晶岩中晶粒之间的小空隙,碎屑岩中由于胶结物未完全充填而留下的空隙。粒间空隙对岩石的透水性和压缩性有较大的影响。晶格缺陷:有由于晶体外原子入侵结果产生的化学上的缺陷,也有由于化学比例或原子重排列的毛病所产生的物理上的缺陷。它与岩石的塑性变形有关。 5.自然界中的岩石按地质成因分类,可分为几大类,各大类有何特点?答:根据地质学的岩石成因分类可把岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩特点: 1)深成岩:常形成较大的入侵体。颗粒均匀,多为粗-中粒状结构,致密坚硬,孔隙很小,力学强度高,透水性较弱,抗水性较强。2)浅成岩:成分与深成岩相似,但产状和结构都不相同,多为岩床、岩墙和岩脉。均匀性差,与其他岩种相比,它的性能较好。3)喷出岩:结构较复杂,岩性不均一,连续性较差,透水性较强,软弱结构面比较发育。沉积岩特点:1)火山碎屑岩:具有岩浆和普通沉积岩的双重特性和过渡关系,各类火山岩的 性质差别很大。2)胶结碎屑岩:是沉积物经过胶结、成岩固结硬化的岩石。 其性质取决于胶结物的成分、胶结形式和碎屑物成分和特点。3)粘土岩:包括页岩和泥岩。其性质较差。4)化学岩和生物岩:碳酸盐类岩石,以石灰石分布最广。结构致密、坚硬、强度较高。变质岩特点:是在已有岩石的基础之上,经过变质混合作用后形成的。在形成过程中由于其形成的温度和压力的不同而具有不同的性质,形成了变质岩特有的片理、剥理和片麻结构等。据有明显的不均匀性和各向异性。变质岩特点1)接触变质岩:侵入体周围形成岩体。岩 体透水性强,抗风化能力降低。 2)动力变质岩:构造作用形成的断裂带及附近受到影响的岩石。它的胶结不好,裂隙、孔隙发育,强度低,透水性强。3)区域变质岩:这种变质岩的分布范围广,岩石厚度大,变质程度均一。一般块状岩石性质较好,层状片状岩石性质较差。 6.表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么? 答:指由岩石固有的物理组成和结构特性所决定的比重、容重、孔隙率、水理性等基本属性。 7、岩石破坏有几种形式?对各种破坏的原因作出解释。 答:试件在单轴压缩载荷作用破坏时,在试件中可产生三种破坏形式: (1)X状共轭斜面剪切破坏,破坏面上的剪应力超过了其剪切强度,导致岩石破坏。 (2)单斜面剪切破坏,破坏面上的剪应力超过了其剪切强度,导致岩石破坏。 (3)拉伸破坏,破坏面

弹性力学课后习题详解

第一章习题 1-1 试举例证明,什么是均匀的各向异性体,什么是非均匀的各向同性体,什么是非均匀的各向异性体。 1.均匀的各向异性体: 如木材或竹材组成的构件。整个物体由一种材料组成,故为均匀的。材料力学性质沿纤维方向和垂直纤维方向不同,故为各向异性的。 2.非均匀的各向同性体: 实际研究中,以非均匀各向同性体作为力学研究对象是很少见的,或者说非均匀各向同性体没有多少可讨论的价值,因为讨论各向同性体的前提通常都是均匀性。设想物体非均匀(即点点材性不同),即使各点单独考察都是各向同性的,也因各点的各向同性的材料常数不同而很难加以讨论。 实际工程中的确有这种情况。如泌水的水泥块体,密度由上到下逐渐加大,非均匀。但任取一点考察都是各向同性的。 再考察素混凝土构件,由石子、砂、水泥均组成。如果忽略颗粒尺寸的影响,则为均匀的,同时也必然是各向同性的。反之,如果构件尺寸较小,粗骨料颗粒尺寸不允许忽略,则为非均匀的,同时在考察某点的各方向材性时也不能忽略粗骨料颗粒尺寸,因此也必然是各向异性体。因此,将混凝土构件作为非均匀各向同性体是很勉强的。 3.非均匀的各向异性体: 如钢筋混凝土构件、层状复合材料构件。物体由不同材料组成,故为非均匀。材料力学性质沿纤维方向和垂直纤维方向不同,故为各向异性的。 1-2一般的混凝土构件和钢筋混凝土构件能否作为理想弹性体?一般的岩质地基和土质地基能否作为理想弹性体? 理想弹性体指:连续的、均匀的、各向同性的、完全(线)弹性的物体。 一般的混凝土构件(只要颗粒尺寸相对构件尺寸足够小)可在开裂前可作为理想弹性体,但开裂后有明显塑性形式,不能视为理想弹性体。 一般的钢筋混凝土构件,属于非均匀的各向异性体,不是理想弹性体。 一般的岩质地基,通常有塑性和蠕变性质,有的还有节理、裂隙和断层,一般不能视为理想弹性体。在岩石力学中有专门研究。 一般的土质地基,虽然是连续的、均匀的、各向同性的,但通常具有蠕变性质,变形与荷载历史有关,应力-应变关系不符合虎克定律,不能作为理想弹性体。在土力学中有专门研究。 1-3 五个基本假定在建立弹性力学基本方程时有什么用途? 连续性假定使变量为坐标的连续函数。完全(线)弹性假定使应力应变关系明确为虎克定律。均匀性假定使材料常数各点一样,可取任一点分析。各向同性使材料常数各方向一样,坐标轴方位的任意选取不影响方程的唯一性。小变形假定使几何方程为线性,

岩石力学考试试题(含答案)

岩石力学考试试题 1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于(A )。 (A )岩体中含有大量的不连续面 (B )岩体中含有水 (C )岩体为非均质材料 (D )岩石的弹性模量比岩体的大 2、岩体的尺寸效应是指( C )。 (A )岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系 (B )岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象 (C )岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象 (D )岩体的强度比岩石的小 3 、影响岩体质量的主要因素为( C )。 (A)岩石类型、埋深 (B)岩石类型、含水量、温度 (C)岩体的完整性和岩石的强度 (D)岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深 4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照(A )。 (A)岩石的饱和单轴抗压强度 (B)岩石的抗拉强度 (C)岩石的变形模量 (D)岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中,哪一种具有较好的稳定性?( D )(A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形 6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?( A )(A)原生结构面(B)构造结构面 (C)次生结构面 7、岩体的变形和破坏主要发生在( C ) (A)劈理面(B)解理面(C)结构 (D)晶面 8、同一形式的结构体,其稳定性由大到小排列次序正确的是( B ) (A)柱状>板状>块状 (B)块状>板状>柱状 (C)块状>柱状>板状 (D)板状>块状>柱状 9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为( A ) (A)聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体(B)锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体(C)聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体(D)聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来,将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体,其结构类型的划分取决于

弹性力学试题参考答案与弹性力学复习题

弹性力学复习资料 一、简答题 1.试写出弹性力学平面问题的基本方程,它们揭示的是那些物理量之间的相互关系在应用这些方程时,应注意些什么问题 答:平面问题中的平衡微分方程:揭示的是应力分量与体力分量间的相互关系。应注意两个微分方程中包含着三个未知函数σx、σy、τxy=τyx ,因此,决定应力分量的问题是超静定的,还必须考虑形变和位移,才能解决问题。 平面问题的几何方程: 揭示的是形变分量与位移分量间的相互关系。应注意当物体的位移分量完全确定时,形变量即完全确定。反之,当形变分量完全确定时,位移分量却不能完全确定。 平面问题中的物理方程:揭示的是形变分量与应力分量间的相互关系。应注意平面应力问题和平面应变问题物理方程的转换关系。 2.按照边界条件的不同,弹性力学问题分为那几类边界问题试作简要说明。 答:按照边界条件的不同,弹性力学问题分为位移边界问题、应力边界问题和

混合边界问题。 位移边界问题是指物体在全部边界上的位移分量是已知的,也就是位移的边界值是边界上坐标的已知函数。 应力边界问题中,物体在全部边界上所受的面力是已知的,即面力分量在边界上所有各点都是坐标的已知函数。 混合边界问题中,物体的一部分边界具有已知位移,因而具有位移边界条件;另一部分边界则具有应力边界条件。 3.弹性体任意一点的应力状态由几个应力分量决定试将它们写出。如何确定它们的正负号 答:弹性体任意一点的应力状态由6个应力分量决定,它们是:x 、y 、z 、xy 、yz 、、zx 。正面上的应力以沿坐标轴正方向为正,沿坐标轴负方向为负。负面上的应力以沿坐标轴负方向为正,沿坐标轴正方向为负。 4.在推导弹性力学基本方程时,采用了那些基本假定什么是“理想弹性体”试举例说明。 答:答:在推导弹性力学基本方程时,采用了以下基本假定: (1)假定物体是连续的。 (2)假定物体是完全弹性的。 (3)假定物体是均匀的。 (4)假定物体是各向同性的。 (5)假定位移和变形是微小的。 符合(1)~(4)条假定的物体称为“理想弹性体”。一般混凝土构件、一般土质地基可近似视为“理想弹性体”。 5.什么叫平面应力问题什么叫平面应变问题各举一个工程中的实例。 答:平面应力问题是指很薄的等厚度薄板只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的 面力,同时体力也平行于板面并且不沿厚度变化。如工程中的深梁以及平板坝的平板 支墩就属于此类。 平面应变问题是指很长的柱型体,它的横截面在柱面上受有平行于横截面而且不沿长 度变化的面力,同时体力也平行于横截面而且也不沿长度变化,即内在因素和外来作 用都不沿长度而变化。 6.在弹性力学里分析问题,要从几方面考虑各方面反映的是那些变量间的关系 答:在弹性力学利分析问题,要从3方面来考虑:静力学方面、几何学方面、物理学方面。 平面问题的静力学方面主要考虑的是应力分量和体力分量之间的关系也就是平面问 题的平衡微分方程。平面问题的几何学方面主要考虑的是形变分量与位移分量之间的 关系,也就是平面问题中的几何方程。平面问题的物理学方面主要反映的是形变分量与应力分量之 间的关系,也就是平面问题中的物理方程。 7.按照边界条件的不同,弹性力学平面问题分为那几类试作简要说明 答:按照边界条件的不同,弹性力学平面问题可分为两类: (1)平面应力问题 : 很薄的等厚度板,只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力。这一类问题可以简化为平面应力问题。例如深梁在横向力作用下的受力分析问题。在该种问题中只存在 yx xy y x ττσσ=、、三个应力分量。 (2)平面应变问题 : 很长的柱形体,在柱面上受有平行于横截面并且不沿长度变化的面力,而且体力

流体力学实验-参考答案

流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室 静水压强实验

1.同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 测压管水头指p z +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2.当0?B p 时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 0?B p ,相应容器的真空区域包括以下三个部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小不杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ,由式00h h w w γγ= ,从而求得0γ。 4.如测压管太细,对于测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 γ θσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体容量;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。常温的水,m N 073.0=σ,30098.0m N =γ。水与玻璃的浸润角θ很小,可以认为0.1cos =θ。于是有 d h 7.29= (h 、d 均以mm 计) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,σ减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机下班玻璃作测压管时,浸润角θ较大,其h 较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 5.过C 点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),相对管5

弹性力学教材习题及解答

1-1. 选择题 a. 下列材料中,D属于各向同性材料。 A. 竹材; B. 纤维增强复合材料; C. 玻璃钢; D. 沥青。 b. 关于弹性力学的正确认识是A。 A. 计算力学在工程结构设计的中作用日益重要; B. 弹性力学从微分单元体入手分析弹性体,因此与材料力学不同,不需要对问题作假设; C. 任何弹性变形材料都是弹性力学的研究对象; D. 弹性力学理论像材料力学一样,可以没有困难的应用于工程结构分析。 c. 弹性力学与材料力学的主要不同之处在于B。 A. 任务; B. 研究对象; C. 研究方法; D. 基本假设。 d. 所谓“完全弹性体”是指B。 A. 材料应力应变关系满足胡克定律; B. 材料的应力应变关系与加载时间历史无关; C. 本构关系为非线性弹性关系; D. 应力应变关系满足线性弹性关系。 2-1. 选择题 a. 所谓“应力状态”是指B。 A. 斜截面应力矢量与横截面应力矢量不同; B. 一点不同截面的应力随着截面方位变化而改变; C. 3个主应力作用平面相互垂直; D. 不同截面的应力不同,因此应力矢量是不可确定的。 2-2. 梯形横截面墙体完全置于水中,如图所示。已知水的比重为 ,试写出墙体横截面边界AA',AB,BB’的面力边界条件。 2-3. 作用均匀分布载荷q的矩形横截面简支梁,如图所示。根据材料力学分析结果,该梁 横截面的应力分量为 试检验上述分析结果是否满足平衡微分方程和面力边界条件。

2-4. 单位厚度的楔形体,材料比重为γ,楔形体左侧作用比重为γ1的液体,如图所示。试写出楔形体的边界条件。 2-5. 已知球体的半径为r,材料的密度为ρ1,球体在密度为ρ1(ρ1>ρ1)的液体中漂浮,如图所示。试写出球体的面力边界条件。

岩石力学课后思考题

岩石:是由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律组合而形成的多种矿物颗粒的集合体,是组成地壳的基本物质。 岩体:是相对于岩块而言的,是指地面或地下工程中范围较大的、由岩块(结构体)和结构面组成的地质体。 岩石结构:是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。岩石构造:是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。 岩石的密度:是指单位体积岩石的质量,单位为kg/ 3 m。 块体密度:是指单位体积岩石(包括岩石孔隙体积)的质量。 颗粒密度:是岩石固相物质的质量与其体积的比值。 孔隙性:把岩石所具有的孔隙和裂隙特性,统称为岩石的孔隙性。 孔隙率:岩石试件中孔隙体积与岩石试件体积之比 渗透系数:岩石渗透系数是表征岩石透水性的重要指标,渗透系数K 在数值上等于水力梯度为 1 时的渗流速度,单位为cm/s 或m/d。 软化系数:软化系数K R 为岩石试件的饱和抗压强度σ cw (MPa)与干抗压强度σ c (MPa)的比值。 岩石的膨胀性:是指岩石浸水后发生体积膨胀的性质。 岩石的吸水性:岩石在一定的实验条件下吸收水分的能力,称为岩石的吸水性,其吸水量的大小取决于岩石孔隙体积的大小及其敞开或封闭的程度等。 扩容:是指岩石在外力作用下,形变过程中发生的非弹性的体积增长。 弹性模量:是指在单向压缩条件下,弹性变形范围内,轴向应力与试件轴向应变之比,即E =σ ε 。 变形模量:是指岩石在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变(为弹性应变ε e 和塑性应变ε p 之和)之比。 泊松比:在单向载荷作用下,横向应变( ε x = ε y )与轴向应变( ε z )之比。 脆性度:通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度,n = c t δ δ 尺寸效应:岩石试件的尺 寸越大,则强度越低,反之越高,这一现象称为尺寸效应。 常规三轴试验:常规三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 = σ 3 > 0 ,即岩石试件受轴压和围压作用,试验主要研究围压(σ 2 = σ 3 )对岩石变形、强度或破坏的影响。 真三轴试验:真三轴试验的应力状态为σ 1 > σ 2 > σ 3 > 0 ,即岩石试件在三个彼此正交方向上受到不相等的压力,试验的主要目的是研究中间主应力(σ 2 )的影响。 岩石三轴压缩强度:是指岩石在三轴压缩荷载作用下,试件破坏时所承受的最大轴向压应力。流变性:是指介质在外力不变条件下,应力或应变随时间而变化的性质。 蠕变:是指介质随在大小和方向均不改变的外力作用下,介质的变形随时间的变化而增大的现象。 松弛:是指介质的变形(应变)保持不变时,内部应力随时间变化而降低的现象。 弹性后效:是指对介质加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。其是一种延迟发生的弹性变形和弹性恢复,外力卸除后最终不留下永久变形。 岩石长期强度:岩石的强度是随外载作用时间的延长而降低,通常把作用时间t → ∞ 的强度(最低值)S ∞ 称为岩石长期强度。 强度准则:它表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系,一般可以用破坏条件下(极限应力状态)的应力间关系σ 1 = f (σ 2 , σ 3 ) 或τ = f (σ ) 来表示。通过强度准则判断岩石在什么样应力、应变条件下破坏。 岩石结构与岩石构造有何区别?并举例加以说明。岩石结构是指岩石中矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、胶结类型特征等。岩石颗粒间连接方式分为结晶连接和胶结连接两类。岩石构造是指岩石中不同矿物集合体之间及其与其他组成部分之间在空间排列方式及充填形式。如层理、片理、流面等。 岩石颗粒间连接方式有哪几种?岩石颗粒间连接方式分为结晶连接和胶结连接两类。

弹性力学试题及标准答案

弹性力学与有限元分析复习题及其答案 一、填空题 1、弹性力学研究弹性体由于受外力作用、边界约束或温度改变等原因而发生的应力、形变和位移。 2、在弹性力学中规定,线应变以伸长时为正,缩短时为负,与正应力的正负号规定相适应。 3、在弹性力学中规定,切应变以直角变小时为正,变大时为负,与切应力的正负号规定相适应。 4、物体受外力以后,其内部将发生内力,它的集度称为应力。与物体的形变和材料强度直接有关的,是应力在其作用截面的法线方向和切线方向的分量,也就是正应力和切应力。应力及其分量的量纲是L -1MT -2。 5、弹性力学的基本假定为连续性、完全弹性、均匀性、各向同性。 6、平面问题分为平面应力问题和平面应变问题。 7、已知一点处的应力分量100=x σMPa ,50=y σMPa ,5010=xy τ MPa ,则主应力=1σ150MPa ,=2σ0MPa ,=1α6135'ο。 8、已知一点处的应力分量, 200=x σMPa ,0=y σMPa ,400-=xy τ MPa ,则主应力=1σ512 MPa ,=2σ-312 MPa ,=1α-37°57′。 9、已知一点处的应力分量,2000-=x σMPa ,1000=y σMPa ,400-=xy τ MPa ,则主应力=1σ1052 MPa ,=2σ-2052 MPa ,=1α-82°32′。 10、在弹性力学里分析问题,要考虑静力学、几何学和物理学三方面条件,分别建立三套方程。 11、表示应力分量与体力分量之间关系的方程为平衡微分方程。 12、边界条件表示边界上位移与约束,或应力与面力之间的关系式。分为位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件。 13、按应力求解平面问题时常采用逆解法和半逆解法。 14、有限单元法首先将连续体变换成为离散化结构,然后再用结构力学位移法进行求解。其具体步骤分为单元分析和整体分析两部分。 15、每个单元的位移一般总是包含着两部分:一部分是由本单元的形变引起的,另一部分是由于其他单元发生了形变而连带引起的。 16、每个单元的应变一般总是包含着两部分:一部分是与该单元中各点的位置坐标有关的,是各点不相同的,即所谓变量应变;另一部分是与位置坐标无关的,是各点相同的,即所谓常量应变。 17、为了能从有限单元法得出正确的解答,位移模式必须能反映单元的刚体位移和常量应变,还应当尽可能反映相邻单元的位移连续性。 18、为了使得单元内部的位移保持连续,必须把位移模式取为坐标的单值连续函数,为了使得相邻单元的位移保持连续,就不仅要使它们在公共结点处具有相同的位移时,也能在整个公共边界上具有相同的位移。 19、在有限单元法中,单元的形函数N i 在i 结点N i =1;在其他结点N i =0及∑N i =1。 20、为了提高有限单元法分析的精度,一般可以采用两种方法:一是将单元的尺寸减小,以便较好地反映位移和应力变化情况;二是采用包含更高次项的位移模式,使位移和应力的精度提高。

流体力学实验思考题解答全

流体力学课程实验思考题解答 (一)流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线就是根什么线? 答:测压管水头指γp Z +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压 管水头线指测压管液面的连线。从表1、1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线就是一根水平线。 2、 当0

高等岩石力学练习题详解

岩体力学习题 1、何谓岩体力学? 谈谈你对岩体力学的认识和看法。 1)岩体力学是力学的一个分支学科,是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。 2)认识和看法:对于岩体力学的认识看法,主要还是体现在其形成发展的过程以及研究对象内容所囊括的重要意义。 岩体力学的形成和发展,是与岩体工程建设的发展和岩体工程事故分不开的。岩块物理力学性质的试验,地下洞室受天然水平应力作用的研究,可以追溯到19世纪的下半叶。20世纪初出现了岩块三轴试验,1920年,瑞士联合铁路公司采用水压洞室法,在阿尔卑斯山区的阿姆斯特格隧道中,进行原位岩体力学试验,首次证明岩体具有弹性变形性质。1950~1960年,岩体力学扩大了应用范围,从地下洞室围岩稳定性研究扩展到岩质边坡和地基岩体稳定性研究等。1957年,法国的J.塔洛布尔著《岩石力学》,从岩体概念出发,较全面系统地介绍了岩体力学的理论和试验研究方法及其在水电工程上的应用。至50年代末期,岩体力学形成了一门独立的学科。60年代以来,岩体力学的发展进入了一个新的历史时期,研究内容和应用范围不断扩大,对不连续面力学效应和岩体性能进行了研究,取得了成果和发展;有限元法、边界元法、离散元法先后被引入,岩体中天然应力量测的加强与其分布规律不断被揭示。 岩体力学的理论基础直接来源于弹塑性力学,同时也包含了理论力学、材料力学等方面的知识,只是研究对象细化到了岩土体这一材料上,故而其研究的重要意义在于:大量岩体工程的开展必须要保证其既安全稳定又经济合理,所以要通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。诸如高坝坝基岩体及拱坝拱座岩体的变形和稳定性;大型露天采坑边坡、库岸边坡及船闸、溢洪道等边坡的稳定性;地下洞室围岩变形及地表塌陷;高层建筑、重型厂房和核电站等地基岩体的变形和稳定性;以及岩体性质的改善与加固技术等等。对这些问题能否做出正确的分析和评价,将会对工程建设和生产的安全性与经济性产生显著的影响,甚至带来严重的后果。 2、何谓岩块、岩体? 试比较岩块与岩体,岩体与土有何异同点? 1)岩块:指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。 2)岩体:指在地质历史过程中形成的,由岩块和结构面网络组成的,具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体,是岩体力学研究的对象。 3)岩块与岩体:岩块是构成岩体的最小岩石单元体,岩体包含岩块; 岩体与土:土不具有刚性的联结,物理状态多变,力学强度低等,因而也不具有岩体的结构面。 3、何谓岩体分类? RMR 分类和Q 分类各自用哪些指标表示? 怎样求得? 1)岩体分类:在工程地质分组的基础上,通过对岩体的的一些简单和容易实测的指标,将工程地质条件与岩体参数联系起来,并借鉴已建的工程设计、施工和处理等方面成功与失败的经验教训,对岩体进行归类的一种方法。

弹性理论习题及答案

第三章弹性理论 姓名班级学号考试时间:20分钟 一、单项选择题 1、点弹性和弧弹性之间()关系 A、有 B、没有 C、不确定 2、冰棒的需求价格弹性()药品的需求价格弹性 A、大于 B、小于 C、等于 D、大于或等于 3、供给弹性()点弹性和弧弹性的区分 A、有 B、没有 C、不确定 4、垂直的需求曲线是()弹性 A、完全有 B、富有 C、完全无 5、水平的供给曲线是()弹性 A、完全有 B、富有 C、完全无 6、一种商品价格下降,另外一种商品需求上升,则两种商品之间是()关系 A、互补品 B、替代品 C、正常品 D、劣品 7、在长期中,供给曲线更()弹性 A、缺乏 B、富有 C、不确定 D、依商品而定 8、容易被替代的商品,其需求弹性() A、大 B、小 C、不确定 二、多项选择题 1、弹性一般分为()弹性 A、供给 B、需求 C、价格 D、收入 2、利用价格需求弹性可以区分出() A、生活必须品 B、奢侈品 C、经济商品 D、免费物品 三、简答题 1、影响商品需求价格弹性的因素 2、需求价格弹性的五种情况

答案 一.单项选择题 2. A 二.多项选择题 三.简答题 1. 影响商品需求价格弹性的因素 (1). 必需品与奢侈品 一般地说,奢侈品需求对价格是有弹性的,而必需品则是缺乏弹性的。 (2). 相近替代品的可获得性 一般来说,相近替代品越多的商品越富有弹性。替代品多,消费者从这种商品转向购买其他商品较为容易,对商品价格更敏感(如,香烟)。 (3). 商品所划定范畴的大小 一般来说,如果某产品存在着很接近的替代品的数量愈多,其需求价格弹性愈大。 (4). 时间的长短 计算某种商品价格弹性系数所考虑的时间愈长,其系数会愈大。当某一商品价格上升时,消费者需要一段时间去寻找可以接受的替代品,因此,短期内对该商品的需求量变化不大,而长期内消费者更可能转向其他替代品,因此,该提价商品的需求量变化会更加明显些。 2. 需求价格弹性的五种情况 (1). 当e=0时,需求对价格是完全无弹性的,即需求量与价格无关。则需求曲线为一条垂直于x轴的直线。如,垄断价格;婚丧用品,特效药等接近于完全无弹性。 (2). 当e=1时,需求对价格为单位弹性,即价格变化的百分比与需求量变化的百分比相等。 (3). 当e=∞时,需求对价格是完全有弹性,即需求曲线为一条垂直于P轴的直线。如,银行以某一固定的价格收购黄金;实行保护价的农产品。 (4). 当e>1时,需求对价格富有弹性,即需求变化的幅度大于价格变化的幅度。如,奢侈品。 (5). 当e<1时,需求队价格缺乏弹性,即需求变化的幅度小于价格变化的幅度。如,生活必需品。

水力学实验报告思考题答案(想你所要)..

实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验 成果分析及讨论 1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么? 测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J 恒为正,即J>0。这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么? 有如下二个变化: (1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 ,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大, 就增大,则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减 小,故的减小更加显著。 (2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有 式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。 3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题? 测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm), 表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。 4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。 下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成: (1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

(完整版)岩石力学题第二章习题

一、习题1 、B 2 、D 1.1岩石与岩体的关系是()。 (A)岩石就是岩体(B)岩体是由岩石和结构面组成的 (C)岩体代表的范围大于岩石(D)岩石是岩体的主要组成部分 1.2大部分岩体属于()。 (A)均质连续材料(B)非均质材料 (C)非连续材料(D)非均质、非连接、各向异性材料 2.1岩石的弹性模量一般指()。 (A)弹性变形曲线的斜率(B)割线模量 (C)切线模量(D)割线模量、切线模量及平均模量中的任一种 2.2岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为()。 (A)B、(C)(D) 2.3由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于()。 (A)脆性材料 (C)坚硬材料(D)脆性材料,但围压较大时,会呈现延性特征 2.4剪胀(或扩容)表示()。 (A)岩石体积不断减少的现象 (C)裂隙逐渐涨开的一种现象(D)岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象2.5剪胀(或扩容)发生的原因是由于()。 (A)岩石内部裂隙闭合引起的(B (C)岩石的强度大小引起的(D)岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的 )。 (A)而增大(B)而减小(C)保持不变(D)会发生突变 2.7劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的()。 (A)抗压强度(B)抗拉强度(C)单轴抗拉强度(D)剪切强度 )。 (A)拉应力引起的拉裂破坏(B)压应力引起的剪切破坏 (C)压应力引起的拉裂破坏(D)剪应力引起的剪切破坏 2.9格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是()。 (A)它不是针对岩石材料的破坏准则 (B)它认为材料的破坏是由于拉应力所致 (C (D)它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用 2.10岩石的吸水率是指()。 (A (B)岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比 (C)岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比 (D)岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比 0.72,则该岩石()。(A)软化性强,工程地质性质不良(B)软化性强,工程地质性质较好 (C)软化性弱,工程地质性质较好(D)软化性弱,工程地质性质不良 2.12当岩石处于三向应力状态且比较大的时候,一般应将岩石考虑为()。 (A)弹性体(B)塑性体(C)弹塑性体(D)完全弹性体 2.13在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石的抗压强度()。

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岩石力学练习题 (填空,选择,判断) 一、填空题 1.表征岩石抗剪性能的基本指数是()和()。 2.如果将岩石作为弹性体看待,表征其变形性质的基本指标是()和()。 3.岩石在单轴压力作用下,随加荷、卸荷次数的增加,变形总量逐次(),变形增量逐次()。4.所谓洞室围岩一般是指洞室周围()倍半径范围内的岩体。 5.边坡岩体中,滑移体的边界条件包括()、()和()三种类型。 6.垂直于岩石层面加压时,其抗压强度(),弹性模量();顺层面加压时的抗压强度(),弹性模量()。 7.莫尔强度理论认为:岩石的破坏仅与()应力和()应力有关,而与()应力无关。8.岩石在复杂应力状态下发生剪切破坏时,破坏面的法线与最大主应力之间的夹角总是等于()的;而破坏面又总是与中间主应力()。 9.不论何种天然应力条件下,边坡形成后,在边坡表面岩体中的最大主应力的作用方向与边坡面(),最小主应力作用方向与边坡面()。 10.主要的岩体工程分类有()、()、()、()等。 11.水对边坡岩体的影响表现在()、()和()。 12.天然应力场的主要成分有()、()和()。 13.地质结构面对岩体力学性质的影响表现在()和()。 14.结构面在法向应力作用下,产生()变形,其变形性质用指标()表征。 15.岩石抗拉强度的试验室方法有()和()。 16.地质结构面按力学条件可分为()和()。 17.岩体结构类型可分为()、()、( )、()和()。 18.岩体的强度处在()强度与()强度之间。 19.结构面的线连续性系数是在()至()变化的。 20.水对岩石力学性质的影响表现在()、()和()。 21.格里菲斯强度理论认为材料破坏的原因是()。 22.八面体强度理论认为材料破坏的原因是()。 23.有一对共轭剪性结构面,其中一组走向为N30E,而另一组为N30W,则岩体中最大主应力方向为()。如果服从库仑-纳维尔判据,则岩体的内摩擦角为()。 24.软弱夹层的基本特点有()、()、( )、()和()。 25.岩体中逆断层形成时,最大主应力方向为(),最小主应力方向为()。 26.原生结构面据其成因中划分为()、()、()。 27.表征岩块变形特性的指标有()和()。 28.根据库仑强度理论,最大主应力与破裂面的夹角为()。 29.据岩体力学的观点看,岩体的破坏类型有()和()。 30.岩体中的结构面据其地质成因分为()、()和()。 31.岩体中一点的水平天然应力与铅直天然应力之比称为()。 32.岩体中正断层形成时的应力状态是:最在主应力方向为(),最小主应力方向为()。33.均质各向同性的连续岩体中的圆形洞室洞壁上一点的剪应力为()。 34.洞室围岩压力的基本类型有()、()、()和()。 35.边坡形成后,边坡表面岩体中的最大主应力作用方向与边坡面(),最小主应力作用方

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流体力学课程实验思考题解答 (一)流体静力学实验 1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答:测压管水头指γ p Z + ,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测 压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2、 当0

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