【真题】北京科技大学《831矿山岩石力学》2009年考研真题参考答案

北京科技大学《831矿山岩石力学》2009年考研真题参考答案
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一、论述题
1.岩石试件在单轴载荷作用下破坏有几种形式?并对各种破坏的原因作出解释。
答案：岩石在单轴压缩条件下的破坏模式主要呈现三种典型形式。轴向劈裂破坏是最常见的破坏类型，表现为沿加载方向发展的纵向裂纹，这种破坏主要由横向拉伸应变引起，当泊松效应产生的横向拉应力超过岩石抗拉强度时即发生。锥形破坏通常出现在端部约束较强的试件中，形成一对共轭的剪切锥面，这是由于端部摩擦约束改变了应力分布，导致最大剪应力面呈锥状分布所致。剪切破坏则表现为单一倾斜破裂面，多发生在均质各向同性岩石中，沿着最大剪应力作用面发展。此外，某些特殊岩类如多孔砂岩可能出现压实带破坏，表现为局部致密化变形带。这些破坏形式的差异主要受岩石矿物组成、胶结程度、微结构特征以及试验条件等因素控制，反映了岩石内部裂纹萌生、扩展和贯通的复杂过程。
2.什么是莫尔强度包络线?如何根据试验结果绘制莫尔强度包络线?分别写出莫尔强度曲线的直线型和二次抛物线型的表达式。
答案：莫尔强度包络线是表征岩石抗剪强度随正应力变化关系的曲线，在T-。坐标系中表示岩石的极限应力状态。绘制该曲线需通过不同围压条件下的三轴压缩试验，对每组试验的破坏应力状态绘制莫尔圆，然后作这些莫尔圆的包络线。直线型莫尔包络线即莫尔-库仑准则，表达式为T=C+otan6,其中C