冻融环境下岩体细观损伤及水热迁移机理分析PDF电子书下载

第1章　绪论 1

第2章　损伤力学基础 7

2.1　损伤力学的研究内容 7

2.2　损伤的分类 8

2.3　损伤力学的研究方法 10

2.4　连续介质损伤力学的热力学基础 14

2.5　热力学状态变量与损伤变量 17

2.6　损伤本构方程 19

第3章　岩体（石）损伤力学及其研究进展 23

3.1　岩体（石）损伤力学 23

3.2　岩体（石）损伤力学研究进展 25

3.2.1　岩石损伤力学研究进展 25

3.2.2　岩体损伤力学研究进展 29

第4章　岩体损伤检测及CT分析方法 32

4.1　概述 32

4.2　损伤检测方法 34

4.2.1　质量密度变化检测法 34

4.2.2　弹性模量变化检测法 34

4.2.3　声发射检测法 35

4.2.4　超声波检测法 35

4.2.5　扫描电镜检测法 36

4.2.6　孔隙体积分维变化测定法 38

4.3　CT技术原理 39

4.3.1　CT扫描技术基本原理 39

4.3.2　德国西门子SOMATOM—Plus螺旋CT机 42

4.3.3　CT图像信息的提取 45

4.4　岩石CT分析方法 46

4.4.1　直观的CT图像分析法 47

4.4.2　CT数分析方法 48

4.4.3　CT图像三维重采样方法 49

4.4.4　图像运算处理法 50

4.4.5　统计频率分析法 52

4.5　CT检测技术在岩体（石）损伤检测中的应用 55

4.5.1　岩石常规加载卸载实验CT损伤检测 55

4.5.2　环境因素条件下岩石细观损伤检测 59

4.6　基于CT损伤检测的岩石损伤变量及本构方程探讨 60

第5章　冻融条件下岩石细观损伤特性实验研究 70

5.1　概述 70

5.2　冻融（融化补水）循环对岩石损伤特性影响实验研究 70

5.2.1　实验概况介绍 70

5.2.2　实验结果分析 71

5.2.3　损伤演化分析 79

5.3　冻融（融化未补水）循环对岩石损伤特性影响实验研究 83

5.3.1　实验概况介绍 83

5.3.2　实验结果分析 84

5.3.3　损伤演化分析 87

5.4　结论 88

第6章　冻结温度对岩石细观损伤特性影响 90

6.1　概述 90

6.2　冻结温度对岩石细观损伤特性影响实验研究 91

6.2.1　实验概况介绍 91

6.2.2　实验结果分析 92

6.3　结论 108

第7章　冻结速度对岩石细观损伤特性的影响 109

7.1　概述 109

7.2　冻结速度对岩石细观损伤特性影响实验研究 109

7.2.1　实验概况介绍 109

7.2.2　实验结果分析 110

7.3　结论 136

第8章　软岩体的物理特性及水热参数 137

8.1　软岩体的基本组成及物理特性 137

8.1.1　软岩体的基本组成 137

8.1.2　软岩体的状态易变性 139

8.1.3　软岩体的力学特性 140

8.1.4　软岩体的非线性特性 140

8.2　软岩体耦合研究中的几个重要参数 142

8.2.1　孔隙度 142

8.2.2　含水率（θ体积含水率） 143

8.2.3　容积热容量（C） 143

8.2.4　导热系数（λ） 144

8.2.5　热扩散系数（导温系数） 144

8.2.6　相变热（Q） 144

8.2.7　导水系数（K） 145

第9章　寒区岩体中水热迁移研究进展 146

9.1　概述 146

9.2　寒区岩土工程中水热迁移研究 148

9.2.1　岩体单一温度场、水分场研究 148

9.2.2　岩体水热耦合模型研究 152

9.2.3　岩体水热耦合实验研究 159

第10章　软岩体冻融过程中水热耦合的数学模型 162

10.1　水热耦合作用模式 162

10.2　软岩体水热耦合模型 163

10.2.1　Harland模型 163

10.2.2　饱水软岩水热耦合模型 165

10.2.3　正冻软岩水热耦合模型 169

10.2.4　双重介质水热耦合模型 171

第11章　软岩类材料冻融过程中的水热迁移实验研究 177

11.1　概述 177

11.2　实验方案及设备 177

11.2.1　实验仪器 178

11.2.2　试样制备 181

11.2.3　实验过程 182

11.3　实验结果及其分析 183

11.3.1　温度场实验结果 183

11.3.2　水分场（含水量）实验结果 191

11.3.3　温度场分布及分析 197

11.3.4　水分场分布及分析 200

11.3.5　密实度对温度场和水分场的影响 205

11.3.6 小结 206

11.4　软岩类材料水分迁移与冻土实验结果的对比分析 207

11.4.1　薄膜迁移机制 208

11.4.2　冻土在冻结和融化过程的水分迁移 209

11.4.3　均匀冻结试样经融化一定厚度后试样内含水量 216

11.4.4　正冻土水热迁移 219

11.4.5　土水分迁移问题的综合分析 220

11.4.6　软岩类材料与冻土水热迁移规律对比分析 223

11.4.7　水分场及水分迁移分析 224

11.4.8　温度场分析 230

11.4.9　软岩类材料水分迁移的原动力分析 231

11.4.10　不同介质水热迁移规律差异性探讨 233

11.4.11 小结 233

第12章　软岩体的水热耦合特性数值分析 234

12.1　FEMLAB简介 234

12.2　FEMLAB模拟水热耦合的实现 235

12.2.1 FEMLAB的模拟特点 235

12.2.2　FEMLAB的模拟步骤 237

12.3　寒区软岩隧道中的实例分析 239

12.3.1　工程实例的描述 239

12.3.2　单一温度场的模拟 240

12.3.3　温度场与水分场的耦合模拟 247

12.4　结论 252

第13章　展望 253

参考文献 255