岩土材料的环境效应PDF电子书下载

1绪论 1

1.1岩土材料的环境效应研究背景 1

1.2岩土材料的环境效应研究现状 3

1.2.1水泥土环境效应研究现状 3

1.2.2混凝土环境效应研究现状 5

1.2.3岩石环境效应研究现状 6

1.2.4损伤力学与岩土工程研究现状 7

1.2.5细观力学与岩土工程研究现状 10

1.2.6岩土本构模型研究现状 13

1.3研究思路和方法 14

1.3.1研究思路 14

1.3.2研究方法 15

1.3.3研究内容 15

2水泥土的环境效应试验研究 17

2.1概述 17

2.2宏观试验方案设计与优化 18

2.2.1侵蚀环境设计 18

2.2.2加载装置与观测系统 18

2.2.3水泥土试样的制备 19

2.3环境侵蚀下水泥土的单轴压缩破裂试验 22

2.3.1试验过程 22

2.3.2试验结果分析 22

2.4环境侵蚀下水泥土力学特性的时间效应 31

2.4.1不同pH值对水泥土强度增长趋势的影响 32

2.4.2不同离子浓度影响的强度增长趋势 34

2.4.3不同化学溶液对水泥土强度增长趋势的影响 36

2.5水泥土冻融和侵蚀的双重效应 36

2.5.1试验材料制备与试验方案 37

2.5.2试验结果分析 38

2.5.3冻融循环侵蚀对水泥土力学性能的双重效应 42

2.6环境侵蚀下水泥土的三轴压缩试验 47

2.6.1试验设备及其原理 47

2.6.2三轴压缩破裂试验步骤 48

2.6.3试验结果分析 49

2.7环境侵蚀下水泥土细观破裂过程的实时观测试验 54

2.7.1概述 54

2.7.2细观加载仪及其观测系统 55

2.7.3细观实时观测试验试件的制备 55

2.7.4水泥土的细观破裂实时观测试验 56

2.7.5环境侵蚀下水泥土的细观破裂特征实时观测 63

2.8小结 69

3混凝土的环境效应试验研究 71

3.1概述 71

3.2试验方案设计与优化 71

3.2.1混凝土试件的制备和养护 71

3.2.2侵蚀和冻融试验 72

3.2.3混凝土试样的抗压试验 72

3.3混凝土的环境效应试验研究 72

3.3.1纯净水养护的混凝土力学特性 72

3.3.2酸侵蚀和冻融循环对混凝土力学特性的影响 73

3.3.3硫酸钠侵蚀和冻融循环对混凝土强度的影响 73

3.4动态水侵蚀环境下混凝土的环境效应 77

3.4.1动态水侵蚀环境下混凝土的侵蚀试验 77

3.4.2动态水侵蚀环境下混凝土的侵蚀试验结果分析 77

3.4.3动态水侵蚀环境下混凝土的机理分析 79

3.5环境侵蚀条件下混凝土的荷载破裂特征 80

3.6砂浆的环境效应试验 83

3.6.1试验方案及试件制备 83

3.6.2试验设备 84

3.6.3环境侵蚀条件下水泥砂浆的力学性能 84

3.6.4不同pH值的溶液中水泥砂浆的单轴抗压强度试验 87

3.6.5不同水泥掺量的水泥砂浆冻融性质 89

3.6.6冻融次数对水泥砂浆冻融性质的影响 90

3.7小结 91

4岩石的环境效应试验研究 93

4.1概述 93

4.2岩石细观力学试验仪器及其观测系统 93

4.2.1岩石细观力学加载仪 93

4.2.2岩石细观力学加载仪观测记录系统 95

4.2.3岩样的加载装置 95

4.2.4 CT检测理论及试验设备加载系统 97

4.3岩石细观单轴压缩破裂过程的实时观测试验 100

4.3.1岩样的备制 100

4.3.2花岗岩长方体岩样力学特性的环境效应 104

4.3.3砂岩矩形板岩样力学特性的环境效应 110

4.4砂岩细观破裂过程的CT实时扫描试验 129

4.4.1岩样的备制 129

4.4.2试验过程 131

4.4.3岩样的破裂过程及图像 131

4.4.4试验结果分析 135

4.4.5不同溶液的侵蚀效应 145

4.4.6不同pH值的侵蚀效应 146

4.5小结 148

5岩土材料的环境损伤机理分析 150

5.1概述 150

5.2环境侵蚀下岩土材料表面细观损伤特征 150

5.2.1水泥土材料的表面损伤 150

5.2.2混凝土和砂浆材料的表面损伤 155

5.2.3岩石材料的表面损伤 158

5.3岩土材料的损伤演化机理分析 161

5.3.1环境侵蚀下水泥土的宏-细观损伤机理 161

5.3.2化学腐蚀下岩石细观损伤的化学作用分析 165

5.3.3单轴压缩岩样的破裂特征分析 168

5.3.4三轴压缩岩样的破裂特征分析 169

5.4小结 170

6岩土材料的环境损伤本构模型及应用 172

6.1概述 172

6.2环境侵蚀下水泥土的环境损伤本构模型 173

6.2.1水泥土环境损伤本构模型的建立 173

6.2.2水泥土破坏形式的损伤本构模型 176

6.2.3损伤本构模型的应用 176

6.3环境侵蚀条件下水泥土的神经网络本构模型 177

6.3.1神经网络本构模型的建立 177

6.3.2神经网络计算框图 179

6.3.3网络模型的训练和优化 179

6.3.4实例验证 180

6.4环境侵蚀下岩石三轴压缩损伤演化变量及本构模型 185

6.4.1损伤演化变量的确定 185

6.4.2损伤演化变量分析 187

6.4.3环境侵蚀下岩石三轴压缩损伤演化本构模型 195

6.5环境侵蚀下岩石细观损伤的断裂力学模型 197

6.5.1岩石断裂的理论基础 198

6.5.2断裂准则 200

6.5.3细观损伤的断裂分析 201

6.6环境效应下岩土材料的工程应用 203

6.6.1概述 203

6.6.2水泥土搅拌桩的环境效应 203

6.6.3喷射混凝土材料的环境效应 205

6.6.4岩石材料的环境效应及耐久性 208

6.7小结 209

参考文献 210