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目录 1

序 1

前言 1

绪论 1

第一节 岩石力学的研究任务 1

第二节 岩石力学的研究方法 2

第三节 岩石力学工程中要解决的主要岩石工程问题 4

第四节 岩石力学的理论基础 5

第五节 岩石力学的发展和21世纪的前景 7

第六节 我国岩石力学的发展 9

第一章 岩石的力学特性 11

第一节 岩石全应力—应变曲线 11

第二节 岩石变形的内在机制 13

第三节 岩石在三轴荷载下的变形 16

第四节 岩石的破坏类型及破坏机制 20

第五节 岩石的断裂力学特性 22

第六节 声波CT和微地震技术的应用 25

第七节 岩石工程岩体力学参数研究 28

第八节 高地应力区岩体力学参数的分析 31

参考文献 35

第二章 岩体构造及网络的数值模拟 37

第一节 岩体构造 37

第二节 三维岩体裂隙网络模拟 38

第三节 裂隙岩体网络生成的自适应数值方法 44

第四节 三峡船闸高边坡岩体裂隙处理及岩体力学参数分析 47

第五节 裂隙分布的计算方法——裂隙统计及分组 51

第六节 渗透张量计算 56

参考文献 61

第三章 岩土类材料弹塑性本构模型 62

第一节 岩土塑性力学的基本假设及其特点 63

第二节 特征应力及表述 67

第三节 弹塑性理论基本概念和原理 72

第四节 几种岩土材料常用的屈服面 84

第五节 结构极限分析和稳定分析 87

第六节 奇异屈服面塑性理论 91

第七节 弹塑性问题的数值分析 94

第八节 内时弹塑性理论 98

第九节 扰动态弹塑性理论 101

参考文献 103

第四章 概化数值方法 105

第一节 引言 105

第二节 概化数值计算方法 110

第三节 算例 120

第四节 概化方法在工程岩体力学参数预测中的应用 128

参考文献 133

第五章 有限元方法 137

第一节 有限元的基本原理 137

第二节 节理及不连续面的模拟 142

第三节 无限域单元 149

第四节 弹塑性有限元计算方法 154

第五节 线性方程组的解法 166

第六节 后验误差估计及自适应有限元方法 188

第七节 界面协调方法 194

第八节 并行算法 204

第九节 三维非线性有限元程序简介及工程应用 207

参考文献 214

第一节 引言 217

第六章 边界积分方程——边界元方法 217

第二节 位势问题边界单元法 220

第三节 线弹性静力学问题的边界元法 225

第四节 弹塑性问题的边界元方法 231

第五节 边界元法与有限元法耦合问题 236

第六节 间断位移方法及其应用 237

第七节 近似计算方法——加权余量法建立边界元方程 247

参考文献 254

第一节 概述 255

第七章 岩石流变力学模型及数值方法 255

第二节 裂隙岩体损伤流变断裂力学模型 263

第三节 工程应用 279

参考文献 280

第八章 非连续岩体力学 282

第一节 非连续岩体力学的发展 282

第二节 离散元法 284

第三节 可变体离散元方法 294

第四节 刚体弹簧法 306

第五节 界面元方法 315

参考文献 321

第九章 无单元法及数值流形方法 323

第一节 滑动最小二乘法 324

第二节 无单元法 325

第三节 无单元法与有限元法的耦合 335

第四节 无单元法追踪裂纹扩展 340

第五节 无单元法计算拱坝开裂 356

第六节 数值流形方法 364

参考文献 379

第十章 岩土工程局部化分岔及大变形分析方法 382

第一节 岩土工程中的局部化分岔问题 382

第二节 结构与材料的稳定性和局部化分岔 383

第三节 岩土工程中局部化分岔失稳研究现状和方向 390

第四节 岩土材料的局部化分岔分析 394

第五节 应变局部化的有限元法 412

第六节 大变形分析方法 427

第七节 岩土工程局部化破坏分析实例 438

参考文献 445

第一节 孔隙介质与裂隙介质 448

第二节 达西定律与地下水渗流的数学模型 448

第十一章 渗流力学理论及其数值方法 448

第三节 多相流体渗流理论初步 460

第四节 伽辽金有限元法在渗流计算中的应用 465

第五节 裂隙岩体渗流理论综述 476

第六节 水力压裂初步 483

参考文献 487

第一节 概述 489

第十二章 连续介质损伤力学及节理岩体损伤模型 489

第二节 脆性材料的模型 493

第三节 弹塑性耦合模型 497

第四节 岩石类材料各向异性损伤模型 501

第五节 各向异性损伤演化律研究 510

第六节 节理岩体损伤的基本概念 528

第七节 节理岩体的损伤张量定义 531

第八节 损伤的发展机理及演化方程 539

参考文献 542

第一节 概论 549

第十三章 岩体断裂力学的宏细观模型 549

第二节 岩石类材料损伤细观过程区的理论及实验研究 555

第三节 断裂过程区的细观扩展模型 561

第四节 断裂微裂隙扩展过程区的计算机模拟实验研究 569

第五节 断裂过程区的分形几何研究及过程区宏观力学模型 572

第六节 岩石的弹脆性断裂损伤模型 581

参考文献 589

第一节 工程反分析概述 591

第十四章 岩体工程反分析 591

第二节 位移量测方法 592

第三节 观测资料分析 593

第四节 弹性位移反分析 598

第五节 黏弹性位移反分析 602

第六节 多参数优化反演分析法 606

第七节 非均匀初始地应力场的回归分析 609

参考文献 613

第十五章 岩石动力稳定 615

第一节 岩石工程中的动力学问题 615

第二节 弹性动力学问题的基本方程 619

第三节 直接积分法 621

第四节 振型叠加法 631

第五节 质量矩阵 640

第六节 岩石介质的阻尼效应 643

第七节 荷载特性 644

第八节 岩石边坡的稳定性 645

第九节 振型和自振频率的计算 647

第十节 边界处理 649

第十一节 地下工程动力问题简介 650

参考文献 652

第十六章 岩体随机有限元法及可靠度计算 654

第一节 岩体工程的安全系数及可靠度方法 654

第二节 随机有限元方法 661

第三节 基于三维随机有限元的可靠度计算 665

第四节 大型复杂结构条件失效概率及条件可靠度的计算 668

第五节 基于三维弹塑性随机有限元的可靠度计算 670

第六节 用随机有限元法分析重力坝可靠性度的工程实例 676

参考文献 684

后记 685