中科院地质与地球物理研究所博士研究生入学考试岩石力学真题

中国科学院地质与地球物理研究所

2003年硕士研究生入学考试试题

岩石力学

（注意：可以不抄题，但要标上题号；共150分）

一、名词解释（每小题4分，共48分）:

1、应力状态；

2、平面应变状态；

3、天然应力；

4、松驰；

5、侧压力系数；

6、岩石的

长期强度；7、莫尔强度理论；8、岩石的内摩擦角；新奥法；10、岩体的预应力锚固；

11、凯尔文（Kelvin）体；12、弹性抗力系数

二、回答或完成下列各题（共60分）:

1、绘出岩石在单（轴）向压缩条件下应力－应变全过程曲线（示意图），并解释每个阶

段的几何特征所表明的物理意义。（10分）

2、岩石的塑性变形与蠕变有哪两个主要区别？（6分）

3、在弹性体中，在通过一点的某一应变大于零的方向上也不一定存在拉应力；在通过

一点的某一应力大于零的方向上也不一定发生拉应变。这两个命题是否成立？请加以解释。（提示：借助弹性力学的物理方程）（6分）

4、在松散岩体中开挖，开挖空间顶部能形成稳定拱结构的充分和必要条件是什么？（6

分）

5、岩石破坏的基本型式有哪几种，并给出定义。（8分）

6、从概念上简述格里菲斯（Griffith）强度理论的基本思想。（8分）

7、全面叙述岩体中的节理对岩体力学性质都有哪些影响；围岩增大对节理化岩体的力

学性能又有哪些影响？（16分）

三、回答有关弹性问题有限单元法的下述问题:（共30分）

1、简述用有限单元法计算岩体力学问题的基本原理或思路。（10分）

2、为了提高计算精度，划分三角形单元网格时要注意哪些要点？（10分）

3、计算一个完整弹性各向同性的边坡体位移场，一般需要给出哪些必要的条件?（6分）

4、其它条件相同时，并且在均质、各向同性的假定下，岩石的弹性模量对边坡体应力

场计算结果是否有影响？为什么？（4分）

四、用示意图表明在如下几种工程状态下均质岩体变形的基本特征或给定点的位移方向:

（每题2分，共12分；可在给出的图上直接作答，标上考号）

1、基础浅埋的高层建筑物的弹塑性地基表面变形（图A）；

2、深埋矩形断面隧洞的弹性变形（图B）；

3、深挖后露天坑底P点的位移方向（图C）；

4、地下采矿条件下遗留矿柱的弹性变形（图D）；

5、均质边坡体中巷道圆形断面的弹性变形（图E）;

6、圆形水平断面的深挖竖井，其较低部位发生滞后变形后水平断面的形状（图F）。（见附图A、B、C、D、E、F）