裂隙岩体损伤力学导论PDF电子书下载

目录 1

序 1

前言 1

第一章　绪论 1

1.1　损伤力学概述 1

1.2　岩体损伤力学的发展 3

第二章　裂隙岩体损伤力学模型 8

2.1　裂隙岩体的损伤张量 8

2.2　裂隙岩体的本构关系 10

2.2.1　压剪应力状态下裂隙岩体的本构关系 10

2.2.2　拉剪应力状态下裂隙岩体的本构关系 15

2.2.3　拉、压剪应力状态下裂隙岩体的本构关系 21

2.2.4　本构方程不同表现形式之间的转换关系 21

2.3　裂隙岩体损伤演化方程研究 24

2.3.1　裂纹起裂判据及扩展方向 25

2.3.2　压剪应力状态下裂纹扩展长度的确定 28

2.3.3　压剪应力状态下裂隙岩体损伤演化方程 32

2.3.4　拉剪应力状态下裂隙岩体损伤演化方程 36

第三章　裂隙岩体损伤流变模型研究 38

3.1　概述 38

3.2　断续裂隙扩展机理的研究 39

3.2.1　裂纹断裂机制的研究 40

3.2.2　岩桥断裂机制分析 43

3.3　裂隙岩体损伤流变断裂机制的研究 47

3.3.1　单裂隙流变断裂理论 48

3.3.2　黏弹性裂纹体的能量释放率 54

3.3.3　蠕变断裂应力强度因子及断裂判据 58

3.4.1　压剪应力状态下裂纹起裂 61

3.4　压剪应力状态下裂隙岩体流变断裂模型研究 61

3.4.2　分支裂纹扩展 63

3.4.3　裂隙蠕变贯通机制 64

3.5　裂隙岩体损伤流变模型研究 64

3.5.1　黏弹塑性损伤本构方程 64

3.5.2　裂隙岩体损伤流变耦合模型研究 67

第四章 渗透压作用时裂隙岩体断裂损伤机理的研究 71

4.1 概述 71

4.2　脆性岩石断口断裂机理的实验分析研究 71

4.2.1　全应力-应变过程数控岩石渗透性试验 71

4.2.2　脆性岩石断口断裂机理分析与实验研究 78

4.3　渗流对裂隙岩体损伤断裂的影响 84

4.3.1　渗透水压作用时裂隙岩体变形研究 84

4.3.2　渗透水压对岩体强度的影响 87

第五章　裂隙岩体渗流模型研究 94

5.1　概述 94

5.1.1　模型与模拟 94

5.1.2　岩体水流系统数学模型 95

5.2　复杂应力状态与渗透压作用下的裂隙岩体变形特征 96

5.2.1　压剪应力状态下裂隙岩体变形研究 96

5.2.2　拉剪应力状态下裂隙岩体变形研究 98

5.2.3　渗透压力作用下裂隙岩体变形研究 101

5.3　裂隙岩体渗流特征的研究 105

5.4　单裂隙渗流规律的研究 107

5.4.1　立方定理及其适用性 107

5.4.2　广义立方定理 108

5.5　等效连续介质渗流模型 111

5.5.1　确定岩体渗透张量的一般方法 112

5.5.2　基于渗流能量泛函的方法 114

5.5.3　代表性单元体积REV 118

第六章　裂隙岩体渗流场与损伤场耦合模型研究 120

6.1　概述 120

6.2　渗流对裂隙岩体应力场的力学效应 121

6.3　渗流对裂隙岩体损伤演化的作用 122

6.3.1　压剪应力状态下渗流对裂隙损伤演化的影响 122

6.3.2　拉剪应力状态下渗流对裂隙损伤演化的影响 123

6.4　渗透张量随裂隙损伤的演化特征 124

6.5 裂隙岩体非稳态渗流场与损伤场耦合方程研究 126

6.5.1　等效连续介质渗流场数学模型 126

6.5.2　等效连续介质岩体的应力场数学模型 128

7.1.1　裂隙岩体损伤断裂分形研究的现状 130

7.1　概述 130

第七章　裂隙岩体损伤断裂的分形研究 130

7.1.2　裂隙岩体损伤断裂分形研究的基本问题 135

7.1.3　裂隙岩体损伤断裂分形研究的发展趋势 139

7.2　分形与分维 142

7.2.1　引言 142

7.2.2　分维测定方法 145

7.3　单轴压缩岩石损伤断裂的分形特征 147

7.3.1　单轴压缩时岩石损伤断裂的分维特征 147

7.3.2　岩石损伤断裂分维的物理意义 151

7.3.3　岩石损伤断裂分维的实践意义 152

7.4　三轴压缩岩石损伤断裂的分形特征 153

7.4.1　三轴压缩时岩石损伤断裂的分布特征 153

7.4.2　三轴压缩时岩石损伤断裂的分维特征 153

7.5.1　岩石脆性破裂断口分维的测定方法 155

7.5　岩石损伤断裂断口的分形特征 155

7.5.2　岩石损伤破裂断口的分维特征 157

7.6　岩石损伤断裂破损物的分形特征 162

7.6.1　分维的计算方法 162

7.6.2　岩石破裂破损物粒度分布的分维特征 163

7.7　裂隙岩体结构面的统计分形特征 164

7.7.1　岩体裂隙结构面的分形模型 165

7.7.2　岩体裂隙结构面的分形统计特征 167

7.7.3　岩体裂隙结构面分形的认识与讨论 174

7.8　裂隙岩体工程分类的分形研究 177

7.8.1　岩体工程分类的研究现状 177

7.8.2　岩体工程分类研究的发展趋势 178

7.8.3　岩石RQD的分形模型 179

7.8.4　裂隙岩体工程分类的分形方法 179

8.1　三峡工程永久船闸高边坡工程地质概述 186

第八章　工程实例应用研究 186

8.2　三峡工程永久船闸高边坡裂隙岩体损伤流变研究 188

8.2.1　裂隙岩体损伤流变的计算参数 188

8.2.2　计算结果分析 190

8.3　三峡工程永久船闸高边坡裂隙岩体渗流损伤耦合变形研究 192

8.3.1　裂隙岩体渗流损伤耦合变形的计算参数 193

8.3.2　计算结果分析 194

8.4　三峡工程坝址区岩体断裂的分形研究 199

8.4.1　岩体断层空间分布的分形特征 200

8.4.2　断层岩的分形特征 203

8.4.3　岩石裂隙的分形特征 205

8.4.4　岩体裂隙的分维与岩体质量的关系 207

参考文献 209