裂隙岩石力学特性研究及时间效应分析PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1岩石尺寸效应研究现状及评述 1

1.1.1岩石尺寸效应研究现状 2

1.1.2不同尺寸岩石力学特性研究中的不足 5

1.2裂隙岩石力学特性试验研究现状及评述 7

1.3岩石流变力学特性研究现状及评述 10

1.3.1岩石流变力学特性的试验研究现状 11

1.3.2岩石流变力学特性的理论研究现状 13

1.3.3岩石流变力学特性研究中的不足 18

1.4本书主要研究内容 20

参考文献 21

第2章 单轴压缩下完整岩石试样力学特性的研究 30

2.1不同尺寸岩石试样单轴压缩试验结果 31

2.1.1岩石试样单轴压缩试验概况 31

2.1.2标准尺寸岩石试样力学参数的离散性 32

2.1.3不同尺寸岩石试样单轴压缩试验结果 34

2.2不同尺寸岩石试样强度和变形特性理论分析 36

2.2.1岩石材料尺寸效应的理论公式 36

2.2.2岩石材料尺寸效应理论模型中参数物理意义的讨论 39

2.3不同尺寸岩石试样能量特征分析 41

2.3.1岩石尺寸对能量耗散特征的影响 41

2.3.2岩石破坏能与尺寸之间的关系 43

2.4考虑尺寸效应的岩石损伤统计本构模型 48

2.4.1岩石强度的统计特性和损伤本构模型的建立 48

2.4.2考虑尺寸效应的岩石损伤统计本构模型 51

2.4.3本构模型预测的理论曲线与试验结果的对比 52

2.4.4岩石尺寸对损伤特性的影响 55

2.5岩石试样尺寸效应的机理 57

2.5.1岩石试样强度和变形尺寸效应的机理 57

2.5.2岩石试样尺寸对宏观破裂模式的影响 59

2.6不同尺寸岩石试样力学特性的数值试验 61

2.6.1细观非均质性对标准岩石试样力学特性的影响分析 64

2.6.2尺寸对岩石试样宏观力学特性的影响分析 71

2.7本章小结 81

参考文献 82

第3章 复杂状态下完整岩石试样力学特性的研究 86

3.1粗晶大理岩力学特性的三轴压缩试验研究 86

3.1.1岩石试样三轴压缩试验概况 86

3.1.2粗晶大理岩三轴压缩试验结果 87

3.1.3粗晶大理岩变形特性分析 93

3.1.4粗晶大理岩强度特性分析 96

3.2中晶大理岩力学特性的三轴压缩试验研究 100

3.2.1中晶大理岩三轴压缩试验结果 100

3.2.2中晶大理岩变形特性分析 106

3.2.3中晶大理岩强度特性分析 107

3.3不同直径煤样强度参数确定方法的探讨 111

3.3.1不同直径煤样三轴压缩试验结果 111

3.3.2基于广义Hoek-Brown准则的煤样强度特性分析 114

3.3.3切线法理论确定煤样强度参数 116

3.3.4一种新的强度参数确定方法 119

3.3.5直径对煤样强度参数的影响 122

3.3.6结论 125

3.4本章小结 125

参考文献 126

第4章 单轴压缩下断续预制裂隙岩石试样力学特性的研究 129

4.1含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观试验研究 130

4.1.1含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观物理试验研究 130

4.1.2含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观数值试验研究 133

4.1.3非均质性对含单个孔洞岩样裂纹扩展特征的影响 138

4.2含单条裂隙大理岩裂纹扩展细观试验研究 140

4.2.1岩性特征和试验概况 140

4.2.2试验结果及分析 142

4.3含两条裂隙大理岩裂纹扩展细观试验研究 146

4.3.1岩性特征和试验概况 146

4.3.2试验结果及分析 151

4.3.3非均质性对含裂隙大理岩裂纹扩展特征的影响 152

4.4断续预制裂隙脆性岩石试样单轴压缩试验结果 155

4.4.1试验概况 155

4.4.2断续预制裂隙脆性大理岩的强度和变形特性 157

4.5断续预制裂隙脆性岩石试样宏观贯通模式分析 163

4.6断续预制裂隙脆性岩石试样裂纹演化特征分析 166

4.7本章小结 171

参考文献 172

第5章 不同围压下断续预制裂隙岩石试样力学特性的研究 175

5.1断续预制裂隙大理岩的三轴压缩试验结果 176

5.1.1试验大理岩材料 176

5.1.2预制裂隙岩样制备 176

5.1.3试验程序 178

5.1.4断续预制裂隙大理岩轴向应力-轴向应变全程曲线 179

5.1.5断续预制裂隙大理岩环向应变-轴向应变全程曲线 182

5.2不同围压下断续预制裂隙大理岩的强度特性 186

5.2.1基于Coulomb准则的断续预制裂隙大理岩强度特性 186

5.2.2基于Hoek-Brown准则的断续预制裂隙大理岩强度特性 189

5.2.3基于最佳一致逼近多项式理论确定的断续预制裂隙大理岩强度参数 191

5.3不同围压下断续预制裂隙大理岩裂纹演化和扩容特性分析 193

5.3.1不同围压下断续预制裂隙大理岩扩容特性分析 194

5.3.2断续预制裂隙大理岩裂纹损伤阈值与围压的关系 199

5.3.3断续预制裂隙大理岩峰值强度σp与裂纹损伤阈值σcd的关系 201

5.4不同围压下断续预制裂隙大理岩的破裂模式 203

5.5不同围压下断续预制裂隙大理岩的能量特征 210

5.5.1完整大理岩能量特征分析 210

5.5.2断续预制裂隙大理岩能量特征分析 217

5.6本章小结 220

参考文献 222

第6章 岩石试样三轴压缩流变力学特性的试验研究 226

6.1岩石三轴压缩流变伺服仪 226

6.2绿片岩三轴压缩流变力学特性的试验研究 228

6.2.1绿片岩岩性特征和试验概况 228

6.2.2绿片岩轴向应变规律 230

6.2.3绿片岩侧向应变规律 231

6.2.4绿片岩流变速率规律 232

6.2.5绿片岩流变对应力-应变曲线的影响 234

6.3大理岩三轴压缩流变力学特性的试验研究 235

6.3.1大理岩岩性特征和试验概况 235

6.3.2大理岩轴向和侧向应变规律 236

6.3.3大理岩流变速率规律 239

6.3.4大理岩流变对应力-应变曲线的影响 240

6.3.5大理岩流变过程中的变形特性分析 241

6.4砂岩三轴压缩流变力学特性的试验研究 245

6.4.1砂岩岩性特征和试验概况 246

6.4.2砂岩常规三轴压缩试验结果 247

6.4.3砂岩流变变形与时间的关系曲线 251

6.4.4砂岩流变对应力-应变曲线的影响 253

6.4.5砂岩加速流变力学特性分析 254

6.4.6煤系薄层（非均质性）对砂岩加速流变力学特性的影响 257

6.4.7砂岩稳态流变速率分析 260

6.4.8砂岩长期强度参数的讨论 266

6.5坚硬岩石三轴压缩流变破裂机制探讨 268

6.5.1绿片岩和大理岩三轴压缩流变破裂机制 268

6.5.2砂岩三轴压缩流变破裂机制 271

6.6本章小结 272

参考文献 273

第7章 岩石非线性黏弹塑性流变模型的研究 276

7.1龙滩水电站泥板岩剪切流变力学特性研究 276

7.1.1试验概况 277

7.1.2剪切位移规律 278

7.1.3剪切流变速率 279

7.1.4剪切强度与时间的关系 281

7.1.5用于描述加速流变的新元件 284

7.1.6非线性剪切流变模型 285

7.1.7剪切流变模型参数的确定及验证 286

7.1.8结论 289

7.2岩石非线性黏弹塑性流变模型及其特性分析 289

7.2.1线性黏弹性流变模型 289

7.2.2非线性黏弹塑性流变模型 292

7.2.3非线性流变模型参数的确定及其验证 294

7.2.4岩石非线性黏弹塑性流变特性分析 296

7.2.5结论 305

7.3考虑黏聚力和内摩擦系数的岩石非线性黏弹塑性流变模型 306

7.3.1岩石长期抗剪强度参数 306

7.3.2考虑黏聚力和内摩擦系数的非线性黏塑性体 307

7.3.3考虑黏聚力和内摩擦系数的非线性黏弹塑性流变模型 309

7.3.4考虑黏聚力与内摩擦系数的非线性黏弹塑性蠕变特性 310

7.3.5考虑黏聚力与内摩擦系数的非线性黏弹塑性松弛特性 311

7.3.6结论 314

7.4岩石非线性流变损伤机制与模型探讨 314

7.4.1岩石非线性流变损伤机制 314

7.4.2岩石非线性蠕变损伤模型 317

7.4.3结论 320

7.5岩石非定常和非线性黏弹性流变模型及参数辨识 320

7.5.1定常黏弹性流变模型参数的时间尺度效应 321

7.5.2非定常黏弹性流变模型及其参数辨识 324

7.5.3非线性黏弹性流变模型及其参数辨识 329

7.5.4结论 335

7.6本章小结 335

参考文献 336