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绪论 1

1 岩体力学与生产实践 1

2 岩体力学研究的对象 2

3 岩体力学研究的内容 2

4 当前岩石力学若干进展及发展动向 3

第一章 岩石的变形特征 5

1-1 材料的变形性质 5

1-2 岩石单向受压条件下的变形 5

一、应力-应变曲线上变形阶段的划分及特征应力值 6

二、岩石轴向应力-应变曲线基本形状、变形指标及变形机理 6

三、荷载条件对岩石单轴压缩变形、强度性质的影响 11

1-3 岩石在三轴应力下的变形及强度 15

一、岩石在三轴等围压受力条件下的变形及强度 15

二、岩石在三轴不等应力条件下的力学特征 17

三、应力途径对岩石变形及强度的影响 19

四、温度对岩石变形及强度的影响 21

1-4 岩石的流变 21

一、岩石的蠕变及流动 21

二、岩石的长期强度 25

三、岩石的流变模型 26

习题 35

第二章 岩体变形及强度 39

2-1 岩体变形特征 39

一、岩体的压力-变形曲线及变形指标 40

二、岩体压力-变形曲线的解释 41

三、岩体变形的结构效应 43

四、岩体变形本构方程 47

2-2 结构面的力学特征 49

一、平直光滑无充填结构面的力学特征 49

二、粗糙起伏无充填结构面的力学特征 50

三、非贯通断续结构面的力学特征 53

四、具充填物的软弱结构面的力学特征 55

五、结构面的剪切粘滑 58

2-3 岩体的强度 59

一、结构面产状的强度效应 59

二、结构面密度对岩体强度的影响 63

三、节理化岩体强度 64

四、围压对节理化岩体强度的影响 65

2-4 岩体力学介质划分 65

习题 67

第三章 岩石的强度理论 68

3-1 概述 68

3-2 最大正应变理论 68

3-3 莫尔强度理论 69

一、莫尔应力圆 69

二、莫尔强度准则 71

3-4 剪应变能强度理论和八面体应力理论 74

一、剪应变能强度理论 74

二、八面体应力理论 76

三、强度条件的几何意义 78

3-5 联合强度理论 79

3-6 格里菲斯(Griffith)强度理论 79

一、裂纹扩展的能量准则 80

二、裂纹扩展的应力准则 80

三、修正的格里菲斯理论 85

3-7 霍克-布朗岩石破坏经验判据 88

习题 90

第四章 地下硐室的围岩应力计算及应力分布 91

4-1 概述 91

4-2 岩体的天然应力状态 91

一、天然应力场的计算 91

二、天然应力场的分布规律 93

4-3 弹性岩体中圆形水平硐室的围岩应力计算及应力分布特征 97

一、静水压力式的天然应力场 97

二、σV≠σH的非均布天然应力场 98

4-4 弹性岩体中其它硐形的围岩应力 101

一、水平椭圆形硐室围岩应力分布特征 101

二、水平矩形硐室围岩应力分布特征 104

4-5 粘弹性岩体中圆形断面硐室的围岩应力及变形特征 105

4-6 竖井的围岩应力及水平软弱夹层所引起的变形破坏 109

4-7 有压隧硐的岩石力学计算 112

一、有压隧硐的围岩应力 112

二、围岩的弹性抗力系数 115

三、有压隧硐上覆岩层的最小厚度 115

四、斜坡附近的有压隧硐 117

习题 118

第五章 围岩压力 119

5-1 概述 119

5-2 弹、塑性理论计算围岩压力 120

一、塑性区的应力计算及应力分布 120

二、围岩压力公式 122

5-3 松散围岩的围岩压力计算 125

一、普氏理论计算围岩压力 125

二、浅埋硐室的围岩压力计算 133

三、太沙基理论计算围岩压力 135

5-4 块体平衡理论估算围岩压力 137

一、楔形危岩体硐顶围岩压力 137

二、柱形危岩体硐顶围岩压力 138

三、斜柱危岩围岩压力 138

四、密集节理切割围岩的围岩压力 138

5-5 粘弹性岩体的强度状态 140

一、硐室围岩为线性弹性体的强度状态 141

二、硐室围岩为波恩廷-汤姆逊流变模型的粘弹性体的强度状态 142

习题 142

第六章 斜坡岩体稳定性计算 144

6-1 斜坡应力分布及变形破坏 144

一、斜坡岩体应力分布特征 144

二、斜坡变形破坏及其基本类型 147

6-2 极限平衡分析方法的原理 149

6-3 平面问题的斜坡稳定性验算 151

一、由一个滑面构成的滑动体 151

二、由两个结构面组成滑动面的滑动体 153

三、由多个结构面组成滑动面的滑动体 159

6-4 图解法、图表法验算斜坡(平面问题)稳定性 160

一、图解法 160

二、图表法 161

6-5 空间问题的稳定性分析 162

6-6 某些特殊破坏型斜坡的力学分析 164

习题 166

第七章 坝基应力及稳定性计算 168

7-1 坝基内应力分布的一般概念 168

7-2 坝基抗滑稳定性验算 170

一、表层滑动的稳定性验算 171

二、深层滑动的稳定性验算 172

三、混合滑动形式的稳定性验算 175

7-3 拱坝坝头的稳定性验算 176

一、拱坝坝头的受力分析 177

二、简单情况下的拱坝坝肩稳定性验算 178

习题 180

第八章 岩石力学中的有限单元法 182

8-1 概述 182

8-2 有限单元法的思路和解题方法 183

一、离散化 183

二、单元分析 184

三、总体分析 187

8-3 三角形单元的位移计算 187

一、插入法 187

二、位移计算 188

8-4 三角形单元的应变及应力计算 190

8-5 单元等效结点荷载 191

8-6 单元等效结点力 193

一、应变能概念 193

二、基本公式推导 194

8-7 有限单元法在无拉力分析中的应用 197