文档介绍：地质构造应力
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地质构造应力
民蕾科技
而焉了玎
丁恒总
(云南省富源县煤炭工业局,云南富源655500)
摘要:本着西安科技大学工程学院院长所说的"科学面前不要?岣笑话,失败乃成功之母",以及范公勤,马岳谭,王英,梁f(t)
式中:s:蠕变应变量;￡:瞬时弹性应变,初始应变;￡I(t):第一
阶段蠕变(从变形到破坏仅有一个阶段蠕变).
瞬时时效应力:O,=Es;
式中:0:瞬时弹性应力;E:弹性模量;￡:瞬时弹性应变;
0o=0—0o:0一E￡.
式中:0.:瞬时时效应力;0:外力;0:瞬时弹性应力.
第一阶段时效应力:01=0—0E.￡(I)=Oo-E.￡(I)
式中:O.:第一阶段时效应力;0.:瞬时时效应力;E.:一阶段弹性
模量.
极坚硬岩石在一阶段应变时与瞬时应变不同,这时的应变量是瞬时
应变量￡的120～l3O%,说明一阶段的弹性模量已经发生变化,与瞬时
弹性模量不等,属于非线形弹性,所以极坚硬岩石破坏瞬间的时效应力
为:
=0一E￡,￡
2腕蚓'岩石瞎E形曲线
璧寒岩石硐堋酎生岩石的煎曲线
图1
从上分析为:要使岩石蠕变,外力必须大于能使岩石流变的瞬时弹
性应力,(只考虑力的影响)否则外力被瞬时应力克制,岩石就不能进入
下一阶段进行应变(时效应力为零),岩石处于相对稳定状态,就不能流
,但外力大于瞬时应力时,转变为一阶段
的完全弹性蠕变,在蠕变某个过程中时效应力大于一阶段强度时,岩石
收稿日期:2010—05—07作者简介:丁恒总(1974一),男,回族,云南宣威人,助理工程师,主要从事煤炭安全监管.
,
民营斜技
丽灞了盯
,在破坏前几乎不具备塑
性,当一阶段的时效应力大于一阶段强度时,
脆性岩石在发生蠕变形变不明显,但是时效应力小于一阶段的弹性强度
时,岩石只发生我们肉眼难于觉察的一定程度的稳定线形流变后形成相
.
曲线OAB,OCD分别为脆性岩石和坚硬岩石破坏前的瞬时应变和
一
,
比ICDI大,~L
lOCI段小,,c两点
分别是岩石脆性和坚硬岩石的瞬时应力达到极限时微有塑性变形便转
为弹性变形的转折点.(任何岩石都可忽略不计)
弹塑性岩石具有弹性又有塑性,从开始受力到破坏时,经过瞬时弹
性应变和三个阶段的形变,岩石在受力瞬间为瞬时弹性应变,一阶段为
弹性变形阶段,二阶段为弹塑性同时变形阶段,三阶段为弹性阶段或弹
塑性同时变形阶段或塑性变形,,岩石
在此阶段的形变由其本身具有的弹性承担,符合胡克定理,当时效应力
大于一阶段的弹性极限时,岩石形变转为第二阶段的刚塑体形变,它是
岩石弹性向塑性转变的过度阶段,第三阶段是个复杂的应变阶段,若弹
塑性岩石在二阶段的流动塑性较弱,进入第三阶段时塑性流动已不存在
或几乎可以忽略不计时,岩石此时的第三阶段又转变为线形弹性变形阶
段,把具有这样变形特征的岩石叫强弹塑性岩石;当进入第三阶段时,岩
石的塑性流动逐渐增加而弹性在逐渐减弱,在变化到某种程度时岩石不
再继续发生形变而是突然破坏,此时第三阶段又为转变为另一个弹塑性
变形阶段,在此阶段岩石的塑性和弹性不断变化,使岩石在此阶段产生
非线形弹性形变,把具有这样变形特征的岩石叫中性弹塑性岩石,当岩
石进入第三阶段时,岩石的弹性从第二阶段的某个极限值始终逐渐减弱
或消失,塑性流动始终逐渐增加,直到岩石破坏,此时岩石的变形破坏
均转化为塑性变形,
据￡=￡.+8I(t)+￡Ⅱ(t)+ei(t)
弹塑性岩石的时效应力:
03=0—0广El￡广E2b2一E3￡3=0一Ee:E1￡l—E茹2一E383
式中:0:岩石经过三个阶段时的时效应力;
6:外力;
0(Ee):瞬时弹性应力;
El￡l;E2e2;E3￡3;分别为三个阶段的弹性应力.
当各阶段的时效应力大于该阶段的强度极限时,弹塑性岩石才能继
续发生下阶段的形变或流变(曲变速不同),从上所述可知,强弹塑性岩
石第一,三阶段为完全弹性阶段,第二阶段为刚塑体弹性阶段,但一,三
两个阶段的弹性模量和变形性质根本不同,强弹塑性岩石三阶段的弹性