中国石油大学岩石力学模拟试题(4)

中国石油大学（华东）现代远程教育《岩石力学》课程综合练习题

????R?2%???0.33 ?A6%2、在实验室中，3小时完成岩石试样10%的应变，请计算应变率是多少？如果换成1年又是多少？ 解：????d?10%??10?5/s dt3?3600 ??d?10%???3.1?10?9/s 7dt365?24?36003.2?10第四章 岩石的强度与室内测定

一、填空题

1、岩石的力学性质取决于组成晶体、颗粒和（胶结物）之间的相互作用以及诸如（裂缝、节理、层面和较小断层）的存在。

2、在岩体中存在大量的结构面（劈理、节理或断层），由于地质作用，在这些结构面上往往存在着软弱夹层；其强度（远低于岩体本身的强度）。这使得岩体有可能沿软弱面产生（剪切滑移）。

3、抗剪强度一般有两种定义：一种是指（试件在法向载荷作用下，岩石剪切破坏面上的最大剪应力）；另一种定义为（纯剪切时（即没有法向载荷），剪切破坏面上的最大剪应力）。前者考虑到剪切破坏时岩石中包含（粘聚力）和（内摩擦角）；后者仅仅取决于（粘聚力）。因此，亦有人称前者为（抗剪强度），称后者为（抗切强度）。确定岩石抗剪强度的室内实验常采用（直接剪切试验），从岩石三轴实验可知，当围压较低时，岩石剪切破裂线近似为（直线）；但当围压较高时则为（曲线）。

4、岩石的抗拉强度是指（试件在单轴拉伸条件下达到破坏时的极限应力）。可采用（巴西劈裂试验）方法来测定岩石的抗拉强度，若试件破坏时的压力为P，圆柱岩心的直径为d，长度为l，则试件的抗拉强度可用式子（

2p）表示。 ?dl5、在单向压缩荷载作用下，岩石试件发生圆锥形破坏的主要原因是（试件两端与实验机压板之间的摩擦力）。 二、选择题

1、岩石的抗拉强度一般通过（ C ）实验获取。

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A、直接拉伸 B、三轴实验 C、巴西实验 2、一般情况下，岩石的抗拉强度（ B ）抗压强度。

A、等于 B、小于 C、大于 3、库伦-摩尔准则表征岩石的（ B ）破坏形式。

A、拉伸 B、剪切 C、压缩 4.劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的（B）

A抗压强度 B抗拉强度 C单轴抗拉强度 D剪切强度 5、格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于（A） 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

6、在岩石单向抗压强度试验中，岩石试件长与直径的比值h/d和试件端面与承压板之间的摩擦力在下列哪种组合下，最容易使试件呈现锥形破裂。（B） A h/d较大，摩擦力很小 B h/d较小，摩擦力很大 C h/d的值和摩擦力的值都较大 D h/d的值和摩擦力的值都较小 7、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

8、在缺乏试验资料时，一般取岩石抗拉强度为抗压强度的（B）

A 1/2-1/5 B 1/10-1/50 C 2-5倍 D 10-50倍 三、判断改错题

1、岩石抗压强度实验要求岩心长径比小于2。 ×。把“小于2”改成“2~3”。

3、实验室对岩石的抗拉强度的获取分为直接法和间接法两种。其中直接法俗称巴西劈裂实验法。 ×。 直接法改成间接法

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四、名词解释 1、岩石强度

是指岩石不致产生破坏而能抵抗的最大应力。 2、岩石实验的端面效应

由于压力机压头与试件端面间的摩擦大小不同，造成岩石试件破裂型式的不同。若在接触面间涂上石蜡等润滑油以减少其摩擦，则岩石试件破坏时产生平行压力方向的张性破裂；若直接在压力机上加载则岩石试件呈剪切破裂或对顶锥形破裂。

3、巴西劈裂实验

间接法一般采用劈裂法，又称巴西实验法。将岩石试件切割成圆柱体，沿圆柱体直径方向施加均布载荷，将试件横置于压力机压头上，在试件上下承压板上各放置一条钢条，然后施加压力至试件沿直径方向劈裂为止，若假设材料为均匀、各向同性的弹性体，用弹性理论即可得出抗拉强度为：

?t?2P?d1

式中，d为试件直径，1为试件厚度，P为破坏载荷。 五、简答题

1、分析影响岩石试件单向抗压强度的主要外在因素。

影响岩石试件单向抗压强度的主要外在因素：①试验机加载端铁板的刚度；②试件的形状；③试件的尺寸；④试件的高径比；⑤实验加载速度。

2.、试分析圆柱形岩石试件进行单向抗压强度实验时，出现圆锥形破坏的主要原因并指出消除这种破坏形式的基本措施。

①圆锥形破坏形状是由于试件两端与试验机承压板之间摩擦力增大造成的。；

②消除这种破坏形式的基本措施：消除岩石试件两端面的摩擦力或加长试件。

3、为什么采用直接法测岩石拉伸强度比较麻烦？

直接法在原理上类似于金属的拉伸破坏实验。但最大的困难是如何使岩石试件夹紧在拉力机中，同时又要使载荷平行于试件的轴线；使岩石试件处于均匀分

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布的拉应力状态之中，而不使试件产生弯曲或扭转。

若试件破坏时的拉力为Pt ，则试件的抗拉强度Pt可用下式表示：因此，一般采用间接法进行拉伸破坏实验。 5、楔形简单剪切仪测定抗剪强度的原理是什么？

?t?PtA

楔形简单剪切仪，主要装置如下图所示，将长方柱体（10×10×15cm )试件放置在剪切仪中，在压力机上施加压力进行剪切破坏试验。

简单剪切仪装置图

当载荷P达到一定值时，试件沿ab截面剪断，一般在剪切装置上下与压力板之间装有滚轴，并加上滑润油，在加载过程中可以消除压力板与剪切仪之间的摩擦阻力。当试件产生剪切破坏时，破裂面上的剪应力及正应力分别为：

Tp???sin?AANP?N??cos?AA

上式中，P为试件产生剪切破坏时的载荷； T为作用在剪切破坏面上的剪力； N为作用在剪切破坏面上的压应力； A为剪切破坏面面积；

α为水平面与剪切破坏面之间的夹角。

剪切破坏实验时，同一种岩石采用多个岩石试件，分别以不同角度α进行实验。

当剪切破坏时，对应每一个α值可以得到一对σ及τ值，在σ~τ坐标系中绘出不同α值的一系列点，用光滑曲线连接这些点，此曲线即为某种岩石剪切破坏时的强度曲线（图中三条曲线表示三种岩石的强度曲线）。

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岩石剪切强度曲线

6、三轴实验测定抗剪强度的原理是什么？

岩石抗剪强度的三轴实验采用图所示三轴实验仪，将岩石试件放置在压力室内，施加一定的侧向压力(σ3)，然后施加垂直压力（σ1），直到岩石破坏。这样可得到岩石破坏时σ1及σ3值。

三轴应力仪装置图

1一压力室； 2一密封装置； 3一球面底座； 4一压力输入口； 5一排气口； 6一侧向压力； 7一试件； 8一压力机施加垂直压力

于是在σ~τ坐标系中可画出一个破坏应力圆。用相同岩石的试件进行不同侧向压力σ3及垂直压力σ1的破坏实验，这样可得到一系 …… 此处隐藏：1365字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……