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“高等岩体力学”内容体系
 
更新日期:2021-12-23   来源:   浏览次数:111   在线投稿
 
 

核心提示:高等岩体力学(亦称高等岩石力学)是高等院校土木工程、矿山工程、地质工程等专业开设的一门硕士研究生专业课,涉及普通地质学、工程及水文地质学、土

 
  “高等岩体力学”(亦称“高等岩石力学”)是高等院校土木工程、矿山工程、地质工程等专业开设的一门硕士研究生专业课,涉及普通地质学、工程及水文地质学、土力学、理论力学、材料力学、弹性力学、结构力学等多门学科,与建筑、矿山、交通、水利、国防及能源等众多行业相关,具有理论性、实践性和应用性强的特点。不少学者对该课程的内容体系及教学模式进行了较为深入的研究,本文拟借鉴前人的研究方法,对课程内容体系进行分析和总结,以使学生能够快速把握课程精髓、掌握课程内容。
人们对岩体力学的理解是随着工程实践而不断发展的,在早期由于工程规模小且研究手段有限,因此研究对象主要集中于相对完整的岩块,然而随着工程实践的发展,岩体工程规模越来越大,人们逐渐发现结构面对岩体物理力学特性的影响愈发显著,由此提出了“岩体结构控制论”的观点,目前该理论已经得到了广大学者的普遍认可。其认为岩体是在地质作用过程中经过建造和改造形成的,由结构面和结构体组成,且赋存于一定地质环境中的地质体,主要研究其在荷载下的力学响应。因此其研究对象主要包括:岩石材料、岩体结构、地质环境及工程应用,而研究内容则主要包括岩石材料的物理力学性质(如密度、孔隙比、强度、刚度、本构方程及破坏模式等)和处于一定地质环境中的岩体结构在外载下的力学响应。
首先从研究对象上来看,岩石材料包括岩石、结构面以及二者组成的岩体,由于岩体是地质体,所以应首先从地质角度对其进行研究,包括其地质成因、演化及分类等,同时研究其物理性质如密度、孔隙率、渗透性等;其次,从岩体结构的观点出发,将岩体分为5种结构类型即完整结构/断续结构、块裂结构、板裂结构、碎裂结构和散体结构,分别研究其力学特性;第三,由于岩体是处于一定的地质环境中,因此还应对地质环境特征如地应力、地下水、地温等进行研究,以掌握其对岩体物理力学特性及工程结构的影响;第四,岩体力学是一门典型的工程应用学科,因此工程应用是目的,目前其应用领域主要包括地下工程、边坡工程和基础工程;最后,对其研究进展进行了展望。
其次从研究内容上来看,主要是研究岩体作为工程材料或工程建筑环境时的安全性,因此其在外力下的力学响应,如应力和变形即强度和刚度则是两大重要课题,而应力与变形的关系则为本构方程,同时还涉及到强度准则与破坏模式。
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