岩土塑性理论及其在地下工程中的应用PDF电子书下载

1岩土塑性理论基本概念 1

1.1岩土塑性理论简介 1

1.2土的压缩试验结果 3

1.2.1土的单向固结压缩试验 3

1.2.2土的三轴剪切试验结果 4

1.3岩土材料的基本力学特征 7

1.3.1岩土材料的基本特性 7

1.3.2岩土材料的基本力学特性 7

1.3.3岩土塑性力学的基本假设 10

1.4应力张量及其不变量 11

1.4.1八面体应力与等效应力 15

1.4.2主应力空间及偏平面 16

1.4.3应变张量分解及其不变量 19

1.4.4应变率张量与应变增量 20

1.5屈服与破坏准则 21

1.5.1屈服与破坏 21

1.5.2金属类材料的屈服与破坏准则 24

1.5.3岩土材料的屈服与破坏准则 26

1.6加卸载准则与塑性流动法则 30

1.6.1加卸载准则 30

1.6.2塑性流动法则 33

1.7硬化规律 36

1.7.1硬化模型 36

1.7.2硬化模量与硬化规律 37

1.8岩土塑性本构关系 39

1.8.1弹塑性增量本构关系的一般表达式 40

1.8.2岩土弹塑性本构模型 42

1.8.3岩土黏弹塑性本构模型 51

2岩土塑性滑移线理论与极限分析理论 56

2.1概述 56

2.2经典滑移线理论与滑移线法 59

2.2.1应力滑移线场及其性质 61

2.2.2速度滑移场及其性质 65

2.2.3间断值定理 69

2.2.4边界条件 70

2.2.5基本边值问题及数值积分法 71

2.3岩土材料的滑移线理论与滑移线法 74

2.3.1基本假设与基本方程 74

2.3.2应力滑移线场及其性质 76

2.3.3速度滑移线及其性质 78

2.4极限分析的上、下限定理 81

2.4.1耗散函数 81

2.4.2小变形假设下的虚功原理 82

2.4.3极限分析的上、下限定理 82

2.5极限分析的上限方法 83

2.5.1速度间断面及相容破损机构 83

2.5.2能量耗散率的表达式 84

2.5.3关于上限方法的有效性简述 85

2.5.4上限方法的应用：条形基础下Coulomb材料的极限平衡问题 88

2.6极限分析的下限方法 96

2.6.1间断应力分布及均匀应力场叠加 97

2.6.2半无限平面上的条形基础间断应力场 102

2.6.3半平面体承受深埋基础荷载的下限解 102

2.7圆形条带碹塑性极限分析 105

2.7.1圆形条带碹的塑性力学分析方法 105

2.7.2圆形条带碹支护压力的上限解 106

2.7.3圆形条带碹支护压力的下限解 110

2.7.4圆形条带碹支护地压分析 111

3基于塑性极限分析的巷道底板稳定性及控制技术研究 113

3.1基于塑性极限分析的巷道底板稳定性的滑移线解答 113

3.1.1巷道底板变形的Prandtl解答 114

3.1.2巷道底板变形的Hill解答 118

3.1.3反底拱支护后巷道底板的应力场分析 120

3.2基于塑性极限分析的底鼓控制技术力学效应分析及支护参数设计 122

3.2.1底板锚杆控制底鼓的原理和方法 122

3.2.2抗滑桩控制底鼓的原理和方法 124

3.2.3反底拱控制巷道底鼓的原理和方法 125

3.3抗滑桩联合底板锚杆控制硐室底鼓的实例 127

3.3.1工程概况 128

3.3.2底板支护方案设计 129

3.3.3支护效果评价 129

4极限状态下巷道底板稳定性的模型试验研究 132

4.1数字散斑相关方法的理论与应用 132

4.1.1数字散斑相关方法的原理 133

4.1.2数字散斑相关方法的仪器设备及操作步骤 138

4.1.3数字散斑相关方法在岩土工程中的应用 139

4.1.4二维数字散斑相关测量系统 140

4.2模型验的相似条件 147

4.2.1基本概念 147

4.2.2模型试验相似三定理 148

4.2.3相似模拟的定义 149

4.2.4模型材料研制的基本原则 149

4.3模型试验的准备 151

4.3.1试验箱的制备 151

4.3.2试验模型材料的选取与制备 152

4.4试验方案及实施过程 159

4.4.1试验原理 159

4.4.2试验方案 159

4.4.3试验过程 160

4.5试验结果分析 161

4.5.1模型一的试验结果分析 162

4.5.2模型二的试验结果分析 174

4.6模型试验与数值模拟的对比 179

4.6.1模型一的对比结果分析 179

4.6.2模型二的对比结果分析 182

5极限状态下巷道底板稳定性的数值模拟研究 184

5.1数值模型的建立 184

5.1.1 FLAC简介 184

5.1.2工程背景简介 188

5.1.3巷道模型的建立 190

5.2影响底板稳定性因素分析 199

5.2.1巷道宽度对底板变形模式的影响 199

5.2.2垂直压力对底板变形模式的影响 202

5.2.3衬砌厚度对底板变形模式的影响 203

5.2.4开挖反拱对底板变形模式的影响 207

参考文献 209