岩体力学论文10000字

力学是研究有关物质宏观运动规律，及其应用的科学。工程给力学提出问题，力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说，工程力学包括：质点及工程力学刚体力学，固体力学，流体力学，流变学，土力学，岩体力学等。 人类对力学的一些基本原理的认识，一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中，已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。 1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作，但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。 纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日，纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ，这被认为是弹性理论的创始。其后，1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5～前4世纪)，墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年，美国的宾厄姆倡议设立流变学学会，这门学科才受到了普遍的重视。研究方法 分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用，互相促进。实验研究 工程力学包括实验力学，结构检验，结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的： ①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求； ②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定，并得到维修及加固的资料。理论分析与计算 结构理论分析的步骤是首先确定计算模型，然后选择计算方法。 土力学在二十世纪初期即逐淅形成，并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期，泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科， 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦，其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 从十九世纪到二十世纪前半期，连续体力学的特点是研究各个物体的性质，如梁的刚度与强度，柱的稳定性，变形与力的关系，弹性模量，粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度，通过实验分析与理论分析，研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律，因而自然也出现一些矛盾。 于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ，并以现代数学为基础，出现了一门新的学科——理性力学。1945年，赖纳提出了关于粘性流体分析的论文，1948年，里夫林提出了关于弹性固体分析的论文，逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 随着结构工程技术的进步，工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法，到1847年，美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用，现代化实验设备的使用，新型材料的研究，新的施工技术和现代数学的应用等，促使工程力学日新月异地发展。 质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体，其大小及形状是固定的，不因外来作用而改变，即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律，它是研究工程技术科学的力学基础。 固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛，习惯上把这三门学科统称为建筑力学，以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。 在二十世纪50年代后期，随着电子计算机和有限元法的出现，逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ，后者应用于建筑力学时，它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和工程力学数值分析方法，研究结构分析的计算机程序化方法，结构优化方法和结构分析图像显示等。 如按使结构产生反应的作用性质分类，工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学，后者主要包括：结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的，而材料强度在本质上也具有非确定性。 随着科学技术的进步，20世纪50年代以来，概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入，并且逐渐形成了新的分支和方法，如可靠性力学、概率有限元法等。编辑本段《工程力学》 《工程力学》是由中国科协主管、中国力学学会主办、清华大学土木系承办的以工程应用为特点的全国性学术刊物。主要报导力学在工程及结构中的应用，刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文，包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。所以，它是力学刊物中专业覆盖面最宽、行业涉及面最广的期刊之一。《工程力学》 主管单位：中国科学技术协会 主办单位：中国力学学会 承办单位：清华大学土木系 出版单位：《工程力学》杂志社[1] 国际统一刊号：ISSN1000-4750 国内统一刊号：CN11-2595/O3 国际刊名代码：(CODEN)GOLIEB 性质及等级：EI全刊收录的一级学会主办的O3力学类核心期刊。百种中国杰出学术期刊。在各类科技期刊排名中，载文量、被引频次及影响因子均位居前列。其中1999年在力学类期刊中影响因子位居第一位，2002年名列第二 年期数：月刊。每年另有两期正规增刊(审批、Ei收录) 印张及版面：16个印张256页，大16K双栏 邮发代号：82-862编辑本段《工程力学》资料 工程力学 作 者： 宋本超，卞西文 主编《工程力学》 出 版 社： 国防工业出版社[2] 出版时间： 2010-1-1 开 本： 16开 I S B N ： 9787118063950 定价：￥内容简介 本书以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导，以“必需、够用”为原则进行编写。本书共20章，由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容，主要研究受力分析和刚体的平衡问题，是材料力学的基础。材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。为了便于学习，每章后面均附有思考题和习题，并在附录中给出了答案。 本教材可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教材。各院校也可以根据学时的安排和专业需要选讲部分内容。目录 第一篇 静力学 引言 第1章 静力学基本概念和物体受力分析 静力学的基本概念 刚体的概念 力的概念 集中力与均布载荷 力系 平衡 静力学公理 力的平行四边形法则（公理一） 二力平衡公理（公理二） 加减平衡力系公理（公理三） 作用和反作用定律（公理四） 约束和约束反力 约束相关概念 常见的约束类型 物体的受力分析和受力图 思考题 习题 第2章 简单力系 汇交力系合成与平衡的几何法 汇交力系合成的几何法 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力在坐标轴上的投影 合力投影定理 平面汇交力系合成的解析法 平面汇交力系平衡的解析条件 力对点之矩与合力矩定理 力对点之矩的概念 合力矩定理 平面力偶理论 力偶的概念 力偶的性质 平面力偶系的合成 平面力偶系的平衡条件 思考题 习题 第3章 平面任意力系 力的平移定理 平面任意力系向一点简化 平面任意力系向一点简化 平面一般力系简化结果 平面任意力系的平衡条件 平面一般力系的平衡条件和平衡方程 平面平行力系的平衡方程¨ 静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 静定与超静定问题 物体系统的平衡 考虑摩擦时的平衡问题 思考题 习题 第4章 空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 力在空间直角坐标轴上的投影 合力投影定理 力对轴的矩 力对轴之矩 合力矩定理 空间力系的平衡及其应用 空间力系的简化 空间力系的平衡方程 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 重心与形心 物体的重心 平面图形的形心 用组合法确定平面组合图形的形心 思考题 习题 第二篇 材料力学 引言 第5章 轴向拉伸和压缩 第6章 剪切与挤压 第7章 圆轴扭转 第8章 弯曲内力 第9章 弯曲应力 第10章 弯曲变形 第11章 应力状态分析和强度理论 第12章 组合变形 第13章 压杆稳定 第三篇 运动学与动力学 引言 第14章 点的运动 第15章 刚体的基本运动 第16章 点的合成运动 第17章 刚体的平面运动 第18章 质点和刚体动力学基础 第19章 动能定理 第20章 动静法 附录Ⅰ 常用图形的几何性质 附录Ⅱ 型钢表 附录Ⅲ 习题答案 参考文献编辑本段《工程力学》资料 书 名: 工程力学 《工程力学》作 者：赵晴 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2009-6-1 ISBN: 9787111266075 开本： 16开 定价: 元内容简介 本教材适用于工科非机类各专业本科生，机械类各专业自学考试本科生，机类各专业专科生，参考学时40-90学时。学时安排可分为三种：少学时（40学时）讲授静力学基础、平面力系平衡方程、杆件四种基本变形强度设计和压杆稳定设计；中学时（65学时）讲授静力学、材料力学全部内容；多学时（90学时）讲授静力学、材料力学、运动力学全部内容。 本教材内容编排以够用为度，兼顾理论体系完整；注重与工程实际问题的联系，重点突出，难点分散；全部插图具有三维效果。为了方便学生的学习，每章配有附录，对本章的知识点进行小结；选择典型问题进行讨论、讲解；总结解题方法；设置思考题供学生学习。为降低学生购书成本，此部分附于随书光盘中。图书目录 序 前言 绪论 第一篇 静力学 第一章 静力学基础 第一节 力的概念及其性质 第二节 力矩的计算 第三节 力偶的计算 第四节 约束与约束力 第五节 物体的受力分析 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第二章 平面力系的简化 第一节 平面汇交力系的简化 第二节 平面力偶系的简化 第三节 平面一般力系的简化 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第三章 静力学平衡问题 第一节 平面力系的平衡条件和平衡方程 第二节 物体系统的平衡问题 第三节 考虑摩擦的平衡问题 第四节 空间一般力系的平衡问题 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第四章 重心及平面图形的几何性质 第一节 物体的重心坐标公式 第二节 平面图形的几何性质 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第二篇 材料学 第五章 材料力学的基本概念 第一节 变形固体的概念 第二节 杆件的内力和应力 第三节 杆件的基本变形和应变 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第六章 杆件的内力和内力图 第一节 直杆轴向拉伸（压缩）时的轴力与轴力图 第二节 轴扭转时的内力及内力图 第三节 梁弯曲时的内力及内力图 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第七章 拉（压）杆件的应力、变形分析与强度设计 第一节 拉伸与压缩杆件的应力与强度设计 第二节 拉伸与压缩杆件的变形 第三节 拉（压）杆超静定问题 第四节 材料受拉伸与压缩时的力学性能 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第八章 剪切挤压实用计算 第一节 剪切与挤压 第二节 剪切与挤压的强度计算 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第九章 圆轴的扭转应力、变形分析与强度、刚度设计 第一节 圆轴扭转时的切应力分析 第二节 圆轴扭转强度设计 第三节 圆轴扭转变形与相对扭转角 第四节 扭转时圆轴的剐度设计 习题 本章小结及扩展练习（见随书光盘） 第十章 梁的强度 第一节 弯曲梁横截面上的正应力 …… 第三篇 运动力学 附录 参考文献 [3]编辑本段《工程力学》资料 《工程力学》 武昭晖 张淑娟 葛序风 主编 16开 2008年8月出版 定价：元 ISBN 978-7-301-13653-9 出版社：北京大学出版社内容简介 本书是依据教育部最新制定的高职高专教育机械类及近机械类专业工程力学课程教学基本要求编写而成的。全书共分3篇12章，第1篇为静力学部分，第2篇为材料力学部分，第3篇为运动学和动力学部分。 本书文字简明，内容精练，简化理论推导，注重理论应用。本书可作为高职高专机械类及近机械类专业60~70学时工程力学课程的教学用书，也可供有关技术人员参考。目录 第1篇 静力学 第1章 静力学的基本概念和物体的 受力分析 第2章 平面力系 第3章 空间力系 第2篇 材料力学 第4章 轴向拉伸与压缩 第5章 剪切与挤压 第6章 圆轴扭转 第7章 平面弯曲 第8 章 强度理论与组合 变形时的强度计算 第3篇 运动学和动力学 第9章 点的运动 第10章 刚体的运动 第11章 动能定理 第12章 动静法编辑本段相关院校 很多理工科学校都开设工程力学这个专业。 研究生专业排名前十的学校分别是（排名依据中国研究生院分专业排名）： 1、大连理工大学 2、上海交通大学 3、同济大学 4、南京航空航天大学 5、哈尔滨工业大学 6、清华大学 7、北京理工大学 8、浙江大学 9、西安交通大学 10、重庆大学

物理力学是力学的一个新分支，它从物质的微观结构及其运动规律出发，运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就，通过分析研究和数值计算，阐明介质和材料的宏观性质，并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象，如气体、液体、固体的状态方程，各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题，物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面：一是趋向于平衡的过程，如各种化学反应和弛豫现象的研究；二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程，如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究；三是远离于衡态的问题，如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究；四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程，如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作，目前主要集中三个方面：高温气体性质，研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象；稠密流体性质，主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等；固体材料性质，利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识，无论对科学研究还是工程应用都极为重要，力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展，特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程，从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此，物理力学的建立和发展，不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性，也将为力学和其他学科的发展创造条件。

岩体力学的形成和发展，是与岩体工程建设的发展和岩体工程事故分不开的。岩块物理力学性质的试验，地下洞室受天然水平应力作用的研究，可以追溯到19世纪的下半叶。20世纪初，出现了岩块三轴试验，课题内容主要集中在地下工程的围岩压力和支护方面。1920年，瑞士联合铁路公司采用水压洞室法，在阿尔卑斯山区的阿姆斯特格隧道中，进行原位岩体力学试验，首次证明岩体具有弹性变形性质。不久，弹性力学被引入岩体力学的研究，并成为解决岩体工程问题的重要理论基础。1950～1960年，岩体力学扩大了应用范围，得到了比较全面的发展。这一时期除了地下洞室围岩稳定性研究以外，还有岩质边坡和地基岩体稳定性研究等；开始利用深孔应力解除法，实测岩体中的天然应力；岩体的空隙性，特别是岩体的裂隙空隙性、岩体中的不连续面，以及岩体力学性质的各向异性和不连续性的研究，被提到重要地位；逐渐发展了原位岩体性质的各项测试技术和试验研究；在预测和评价岩体稳定性方面，发展了图解分析法，以及块体极限平衡理论分析法；在加固和稳定岩体措施方面，提出了效果良好的锚喷法。这一时期形成了著名的奥地利学派，他们认为岩体力学属不连续介质力学，岩体的强度和变形特性，主要受岩体结构内部单元岩块之间的联结力以及岩块之间的相对位移所控制。他们的研究成果，促进了岩体力学的发展。1957年，法国的J.塔洛布尔（曾译J.塔罗勃）著《岩石力学》，从岩体概念出发，较全面系统地介绍了岩体力学的理论和试验研究方法及其在水电工程上的应用。至50年代末期，岩体力学形成了一门独立的学科。60年代以来，岩体力学的发展进入了一个新的历史时期，研究内容和应用范围不断扩大，对不连续面力学效应和岩体性能进行了研究，取得了成果和发展；有限元法、边界元法、离散元法先后被引入，岩体中天然应力量测的加强与其分布规律不断被揭示。在中国，系统地研究岩体力学始于50年代初期。1952年出版了《矿内地压与顶板管理论文专集》。1956年开始开展了原位岩体力学性质的试验研究。1965年明确提出了岩体结构概念，并逐渐形成了岩体力学性质和岩体稳定性主要受岩体结构控制的“岩体结构控制论”，为岩体力学的发展作出了贡献。 形成历史 发展前沿 1951年，在奥地利创建了地质力学研究组，并形成了独具一格的奥地利学派。¬同年，国际大坝会议设立了岩石力学分会。¬1956年，美国召开了第一次岩石力学讨论会。¬1957年，第一本《岩石力学》专著出版。¬1959年，法国马尔帕塞坝溃决，引起岩体力学工作者的关注和研究。¬1962年，成立国际岩石力学学会(ISRM)。¬1966年，第一届国际岩石力学大会在葡萄牙的里斯本召开。 岩体结构与结构面的仿真模拟、力学表述及其力学机理问题裂隙化岩体的强度、破坏机理及破坏判据问题岩体与工程结构的相互作用与稳定性评价问题软岩的力学特性及其岩体力学问题水-岩-应力耦合作用及岩体工程稳定性问题高地应力岩体力学问题岩体结构整体综合仿真反馈系统与优化技术岩体动力学、水力学与热力学问题岩体流变与长期强度问题岩体工程计算机辅助设计与图像自动生成处理。

20世纪60年代谷德振、孙玉科教授提出了“岩体结构”概念，提供了将复杂的岩体抽象为科学的结构类型分类依据，也提出了岩体结构控制岩体稳定性的重要观点。谷德振教授著的《岩体工程地质力学基础》是这一观点的代表著。经过长期实践和研究，著者于1984年进一步提出“岩体结构控制论”是岩体力学的基础理论，全面、系统地以“岩体结构控制论”为指导研究了岩体变形、岩体破坏及岩体力学性质的基本规律；提出岩体变形系由岩体材料变形和岩体结构变形共同贡献的，岩体破坏系由岩体材料破坏和岩体结构破坏控制的；岩体力学性质不仅决定于岩体材料力学的性质，而且受控于岩体结构力学效应及环境因素力学效应；提出了岩体可以划分为连续、碎裂、块裂及板裂四种力学介质，从而建立了完整的岩体结构力学体系。著者于1989年出版的《岩体结构力学》是这一理论体系的代表著。

岩体结构力学是一个新的理论体系，它以岩体结构控制论为纲，并与力学与地质相结合。岩体结构力学是解决土木工程、矿山工程、国防工程建设中存在的岩体工程建筑的基础理论。随着人类向地下深部进军大趋势的到来，岩体工程类型愈来愈多，规模愈来愈大，其安全性和经济效益愈来愈受到关注，对岩体力学的需求愈来愈迫切。岩体力学已经受到国内外广泛重视，出版了许多专著、论文和教科书，但是工程界仍感到已有的岩体力学理论解决实际问题的能力很低。著者在前面已经指出过原因有两条：

（1）岩体力学研究与地质研究脱节，抽象成的岩体力学模型不符合岩体的地质实际；

（2）已有的岩体力学理论不能反映岩体力学的真实规律。已有的岩体力学理论是从材料力学和土力学移植过来的，实质上是连续介质力学理论，不符合岩体力学作用的地质实际。

岩体的地质实际是什么，经过多年研究，著者逐步认识到：岩体是.经.受.过.变.形，遭.受..过.破.坏，具有多种不连续结构的地质体。岩体力学是研究环境应力改变时经受过变形，遭受过破坏的岩体产生.再.变形.、再.破.坏.的规律、理论和应用技术的科学。这两个“再”字非常重要，是岩体力学的特点。这两个“再”字是严格地受岩体结构控制着，即岩体结构控制着岩体变形、岩体破坏、岩体力学性质。著者于1978 年提出岩体结构力学效应是岩体力学的力学基础这一理论，1984 年又提出，岩体结构控制论是岩体力学的基础理论。如图3-2 所示，岩体结构控制论有两个层次：第一个层次是岩体结构对岩体变形、岩体破坏、岩体力学性质规律的控制，这是岩体结构力学基础理论，是岩体结构力学的核心。第二个层次是应用这三个基础理论作指导去解决岩体工程实际问题。显然，岩体力学的核心理论是岩体结构控制论，解决岩体力学问题的基础方法是岩体结构分析方法和结构力学分析方法。下面是著者以岩体结构控制论为依据建立的岩体结构力学的具体理论。

图3-2 岩体结构控制论框图

图3-3 岩体材料变形图

1.关于岩体变形规律的理论

已经有不少人研究过岩体变形本构规律，但是，大多数研究结果是脱离岩体地质实际的。在解决岩体工程问题时，采用材料力学理论分析岩体变形，作出来的结果不好用。著者经过多年研究和实践，发现岩体变形是由岩体材料变形和岩体结构变形共同贡献的，即：

地质工程学原理

如图3-3所示，岩体材料变形是由结构体弹性变形、结构体黏性变形、结构面闭合变形、结构面错动变形4种机制成分构成的。根据这一方案，作者对岩体材料变形进行了系统的研究，针对岩体地质特征的不同，给出了17种岩体材料变形模型和本构方程（孙广忠，1988）；同时对岩体结构变形规律也进行了基础性研究，提出了4种岩体结构变形本构规律，这就是沿软弱结构面滑移变形规律、软弱夹层挤出变形规律、块状结构体转动变形规律和板状结构体弯曲变形规律。这样，著者为岩体变形分析提供了岩体结构力学理论基础。然而，目前岩体变形分析大多还是把岩石材料变形当作岩体变形的全部。所以，岩体变形理论分析结果与实际观测结果相差十分悬殊。著者在1986年曾对鲁布革电站地下厂房边墙变形进行过分析，设计时根据胡克法则计算得地下厂房边墙变形为，而实际变形观测结果为，相差达100倍以上。利用著者提出的板裂结构岩体力学理论计算得洞室边墙岩体结构变形达，且岩体内部产生了开裂。这与实际观测结果十分相符。这表明仅用胡克法则分析岩体变形是不符合实际的，岩体变形分析必须考虑岩体结构变形。

2.关于岩体破坏规律的理论

很多人把这个问题作为岩石材料强度研究。实际上，也是脱离岩体地质实际的。著者根据多年的研究和实践，发现岩体破坏也是受岩体结构控制的。在总结大量岩体破坏资料基础上发现岩体在其结构控制下，具有如表3-2所示的7种破坏机制：①张破裂；②剪破坏；③结构体滚动；④结构体沿结构面滑动；⑤倾倒破坏；⑥溃曲破坏；⑦弯折破坏。前2种为材料破坏，后5种为结构破坏和结构失稳。相应地给出了7种破坏判据，批判了用单一库仑莫尔破坏判据评价岩体力学破坏的片面性错误，建立了岩体破坏判据体系。这一论点得到了广泛的实践验证，碧口电站引水隧洞破坏实例分析清楚地说明了这个问题。该隧洞穿过的岩体为千枚岩，具板裂结构，设计时是用库仑莫尔准则进行了稳定性分析。结果认为可以挖成的引水洞，而施工时被破坏了。1985年作者发表了板裂介质岩体力学理论，原设计工程师倪国荣利用著者提出的板裂介质岩体力学理论重新进行分析，该洞是不稳定的。原分析结果的错误导致该工程长时间停工处理，给施工带来巨大困难。

表3-2 岩体破坏机制表

3.关于岩体力学性质规律的理论

现行的岩体力学性质分析方法是岩体材料力学试验结果加经验折扣，没有理论。20世纪70年代中期，鲁尔大学教授约翰曾提出，岩体力学性质受岩体结构控制。因为他没有掌握岩体结构力学效应规律，因此没有解决这个问题。作者经过多年研究和实践，发现岩体力学性质结构效应可概括为3个法则：①爬坡角效应法则；②尺寸效应法则；③各向异性效应法则。考虑岩体力学性质时还必须考虑工程结构特点，这样才能得到比较符合实际的工程岩体力学性质。这一理论为岩体力学性质分析提供了理论基础。

4.岩体力学介质

通过岩体变形、岩体破坏、岩体力学性质规律的研究，著者发现岩体力学的基本规律的确是受岩体结构控制着，据此，提出岩体结构控制论是岩体力学的基础理论，不仅提出了岩体结构控制论是岩体力学基础理论的基本论点，而且运用这一基本理论建立了岩体结构力学理论体系。同时，在应用方面也做了一些基础性研究。为了保证岩体力学分析的科学性和岩体力学模型选择的科学性，根据岩体变形和破坏机制以及地应力特点将岩体划分为如表3-3所示的4种力学介质为连续介质、碎裂介质、块裂介质、板裂介质。对各类介质岩体力学分析方法进行了深入的研究，从而建立了完整的岩体结构力学体系；还以岩体结构控制论为指导，对岩体改造原理进行了基础性研究，使岩体结构力学理论更完善，更便于使用。

表3-3 岩体力学介质分类

5.岩体结构力学定理

综合前人研究结果及著者的研究结果，1991年在岩体结构控制论的指导下著者将岩体结构力学核心内容归纳为如下5条，称为岩体结构力学的基本定理或者称为岩体力学的基本定理（孙广忠，1993）：

（1）岩体是经受过变形、遭受过破坏，由一定的岩石成分组成，具有一定的结构和赋存于一定的地质环境中的地质体，岩体力学是研究环境应力改变时岩体产生再变形和再破坏规律、理论和应用的科学。

（2）岩体在结构面控制下，形成有自己独特的不连续结构，岩体结构控制岩体变形、破坏及其力学性质。岩体结构对岩体力学的控制作用，远远大于岩石材料的控制作用。

（3）岩体结构控制论是岩体力学的基础理论，岩体结构力学效应是岩体力学的力学基础，岩体结构分析方法和结构力学分析方法是岩体结构力学研究的基本方法。

（4）岩体赋存于一定的地质环境中，岩体赋存环境条件可改变岩体结构力学效应和岩石的力学性能。

（5）在岩体结构、岩石成分及环境应力条件控制下，岩体具有多种力学介质和力学模型，岩体力学是由多种介质力学构成的力学体系。