卸荷岩体本构理论及其应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　卸荷岩体本构理论的研究意义 1

1.2　国内外研究现状和趋势 2

1.3　本书的主要内容 8

参考文献 9

第2章 压应力状态下细观非均匀性脆性岩石损伤局部化分析及其全过程应力应变关系 11

2.1　概述 11

2.2　单轴压缩及低围压状态下岩石的变形和损伤局部化问题以及全过程应力应变关系 12

2.2.1　压应力状态下微裂纹的摩擦滑动 13

2.2.2　压应力状态下微裂纹的自相似扩展 15

2.2.3　压应力状态下微裂纹的弯折扩展 16

2.2.4　裂纹扩展准则 18

2.2.5　压应力状态下微裂纹的失稳扩展 19

2.2.6　理论与试验对比分析 21

2.3 中低围压状态下细观非均匀性岩石的全过程应力应变关系 22

2.3.1　三轴压应力状态下微裂纹的剪切滑移 23

2.3.2　三轴压应力状态下微裂纹的自相似扩展 26

2.3.3　压应力状态下微裂纹弯折扩展 27

2.3.4　裂纹扩展准则 28

2.3.5　三轴压应力状态下微裂纹的二次失稳扩展 33

2.3.6　摩擦系数和围压对弯折裂纹扩展路径的影响 35

2.3.7　摩擦系数和围压对剪切破坏的影响 35

2.3.8　理论模型与试验结果的对比分析 37

2.4　高围压状态下细观非均匀性岩石的全过程应力应变关系 38

2.4.1　微裂隙由于摩擦滑动引起的非弹性变形 39

2.4.2　微裂隙由于自相似扩展引起的非弹性变形 40

2.4.3　微裂隙由于失稳扩展引起的非弹性变形 41

2.4.4　理论和实验成果对比分析 44

2.5　结论 45

参考文献 45

第3章　峰前围压卸荷条件下岩石应力应变全过程分析和变形局部化研究 48

3.1 引言 48

3.2　理论分析 48

3.2.1　岩石加载引起的变形 49

3.2.2　裂纹闭合引起的变形 49

3.2.3　裂纹发生滑动引起的变形 51

3.2.4　微裂纹岩石加载过程的弯折扩展变形 53

3.3　围压卸荷过程引起的变形 55

3.3.1　裂隙的张开变形 55

3.3.2　裂纹滑动和弯折扩展引起的变形 56

3.3.3　裂纹失稳扩展引起的变形 56

3.3.4　理论和实验对比分析 58

3.3.5　结论 60

参考文献 60

第4章　轴向压力卸荷条件下岩石应力应变全过程分析和变形局部化研究 62

4.1　轴向压力卸荷至围压过程中岩石的应力应变关系 62

4.1.1　微裂纹的张开变形 62

4.1.2　微裂纹的反向滑移变形 63

4.2　轴向压力卸荷至零过程中岩石的应力应变关系 65

4.2.1　微裂纹的张开变形 65

4.2.2　微裂纹弯折扩展引起的变形 67

4.2.3　反向滑移引起的变形 69

4.2.4　摩擦弯折裂纹失稳扩展引起的变形 69

4.3　轴向应力卸荷至拉应力过程中岩石的应力应变关系 72

4.3.1　微裂纹的张开变形 72

4.3.2　微裂纹弯折扩展引起的变形 74

参考文献 76

第5章　卸荷状态下灰岩损伤演化的CT实验研究 78

5.1 引言 78

5.2　实验设备和过程 78

5.3　实验结果和分析 79

5.3.1　CT数的确定 79

5.3.2　灰岩损伤演化的机理分析 80

5.4　损伤变量的确定 83

5.5　结论 85

参考文献 86

第6章　卸荷岩体强度理论研究 87

6.1　理论模型 87

6.2　理论模型和实验成果对比分析 91

6.3　结论 92

参考文献 93

第7章　单轴拉伸条件下细观非均匀性岩石本构关系研究 94

7.1 引言 94

7.2　理论模型 94

7.3　理论和实验成果对比分析 100

7.4　结论 103

参考文献 103

第8章　压应力状态下裂隙间相互作用对岩体全应力应变关系的影响 105

8.1 引言 105

8.2　裂隙岩体本构关系 105

8.2.1　压应力状态下裂隙的摩擦滑动 106

8.2.2　压应力状态下裂隙的弯折扩展 107

8.2.3　应变软化阶段 113

8.3　单轴压缩状态下裂隙岩体全过程应力应变关系 113

8.3.1　含双周期性分布的摩擦弯折裂纹岩体的全过程应力应变关系 113

8.3.2　含钻石型摩擦弯折裂纹岩体的全过程应力应变关系 117

8.4　单轴压缩状态下裂隙岩体强度 120

8.4.1 含双周期性分布的摩擦弯折裂纹的岩体强度和摩擦系数之间的关系 120

8.4.2　含钻石型分布的摩擦弯折裂纹的岩体强度和摩擦系数之间的关系 120

8.5　侧向围压对弯折拉伸裂纹扩展的影响 121

8.6　工程应用 122

8.6.1　工程概况 122

8.6.2　与工程岩体分类法的结果进行对比 123

8.7　结论与讨论 124

附录A　式（8.14）和（8.16）的推导过程 125

附录B　裂隙间相互作用的推导 127

参考文献 128

第9章 围压卸荷条件下裂隙间相互作用对裂隙岩体变形的影响 130

9.1 引言 130

9.2　理论模型研究 130

9.2.1　没有裂隙的岩石受远场压应力作用 132

9.2.2　原生裂纹受位错内应力作用 132

9.2.3　原生裂纹受附加应力作用 135

9.2.4　裂隙岩体应力应变关系 142

9.3　数值计算 146

9.4　结论 149

参考文献 149

第10章 考虑裂隙间相互作用情况下轴压卸荷过程裂隙岩体应力应变关系 151

10.1 考虑裂隙间相互作用情况下轴压卸荷至围压过程中的应力应变关系 151

10.1.1　没有裂纹的岩石受远场压应力作用 153

10.1.2　原生裂纹受位错内应力作用 153

10.1.3　原生裂纹受附加应力作用 155

10.1.4　裂隙岩体应力应变关系 158

10.2　考虑裂隙间相互作用情况下轴压卸荷至零过程中应力应变关系 161

10.2.1　没有裂隙的岩石受远场压应力作用 162

10.2.2　原生裂纹受位错内应力作用 162

10.2.3　原生裂纹受附加应力作用 163

10.2.4　裂隙岩体应力应变关系 165

10.3　考虑裂隙间相互作用情况下轴向应力卸荷至拉应力过程中应力应变关系 167

10.3.1　张开裂隙的相互作用 167

10.3.2　闭合裂隙的相互作用 175

10.4　数值计算及其结果分析 175

10.5　结论 177

参考文献 177

第11章　二滩水电站地下厂房洞室变形分析 178

11.1　工程概况 178

11.1.1　工程地质条件 178

11.1.2　主要工程 178

11.1.3　以往计算成果 179

11.2　二滩水电站围岩的强度和变形分析 179

11.2.1　地下工程围岩参数的确定 179

11.2.2　二滩裂隙岩体强度的确定 180

11.3　二滩地下工程围岩损伤分析成果 181

11.3.1　按加载岩体力学计算结果 182

11.3.2　按卸荷岩体力学计算结果 185

11.3.3　对比分析 188

11.4　小结 189

参考文献 190