第1章 绪论 1
1.1 概述T 3
1.2 岩石损伤力学研究进展与评述 3
1.3 岩体损伤力学研究进展与评述 8
1.4 岩石损伤CT检测技术的国内外现状 13
第2章 损伤力学基本理论 15
2.1 概述 15
2.2 损伤及其分类 15
2.3 损伤力学及其分类 16
2.4 连续介质损伤力学基本理论 18
2.4.1 连续介质损伤力学的热力学基础 18
2.4.2 等效性假设 18
2.4.3 损伤变量 23
2.4.4 损伤的测量 24
2.4.5 损伤演化方程和损伤本构关系 24
2.5 几何损伤力学基本概念 26
2.5.1 概述 26
2.5.2 损伤张量 26
2.6 岩体损伤有限元法基本公式 27
第3章 CT检测技术基本原理与CT机 29
3.1 概述 29
3.2 计算机断层扫描的基本原理 29
3.2.1 CT技术基本理论 29
3.2.2 有关CT的技术术语 33
3.2.3 CT机的部件和功能 37
3.2.4 T机的工作步骤 41
3.2.5 CT机的一些特殊功能 41
3.2.6 CT机的发展 42
3.3 冻土工程国家重点实验室的CT机 43
第4章 宏细观试验设备 47
4.1 概述 47
4.2 RMT-150B型岩石力学多功能试验系统 47
4.2.1 独特的结构 47
4.2.2 先进的设计技术 48
4.2.3 多种功能 48
4.2.4 技术指标 48
4.3 岩土力学CT专用加载设备 49
4.3.1 岩土力学CT加载专用装置的基本要求 49
4.3.2 岩土力学CT三轴专用加载系统 50
第5章 压缩荷载作用下岩石损伤演化机理试验研究 57
5.1 概述 57
5.2 单轴压缩荷载作用下砂岩损伤扩展机理CT试验 57
5.2.1 试验概况 58
5.2.2 结果分析 58
5.2.3 单轴压缩时砂岩损伤扩展细观规律 69
5.3 三轴压缩荷载作用下砂岩损伤扩展机理C试验 69
5.3.1 试验概况 72
5.3.2 试验数据分析 73
5.3.3 三轴压缩时砂岩损伤扩展细观规律 81
5.4 三轴压缩荷载作用下南桥煤岩损伤扩展机理CT试验 83
5.4.1 试验概况 83
5.4.2 结果分析 86
5.4.3 三轴压缩时南桥煤岩损伤扩展细观规律 89
5.5 损伤变量的定义 90
5.6 裂纹宽度的估算方法 95
5.7 CT数减小率 98
5.8 单轴压缩时铜川砂岩损伤扩展机理试验分析 98
5.8.1 铜川砂岩损伤演化CT试验概况 98
5.8.2 结果分析 99
5.8.3 铜川砂岩损伤扩展机理 103
5.9 三轴压缩时陕北红砂岩损伤扩展机理试验分析 103
5.9.1 试验概况 104
5.9.2 结果分析 105
5.9.3 陕北红砂岩损伤扩展机理 109
5.1.0 小结 110
第6章 岩石损伤演化方程与损伤本构模型研究 112
6.1 概述 112
6.2 单轴压缩岩石损伤本构模型及损伤演化方程 113
6.2.1 准线性阶段 113
6.2.2 损伤开始演化和稳定发展阶段 114
6.2.3 损伤加速发展阶段 116
6.3 三轴压缩岩石损伤本构模型及损伤演化方程 117
6.3.1 准线性阶段 118
6.3.2 损伤开始演化和稳定发展阶段 118
6.3.3 损伤加速发展阶段 119
6.4 小结 120
第7章 卸载作用下岩石损伤破坏机理试验研究 122
7.1 概述 122
7.2 三轴压缩砂岩卸围压破坏机理CT分析 123
7.2.1 试验概况 123
7.2.2 结果分析 125
7.3 三峡裂隙花岗岩卸载损伤破坏全过程CT实时试验“ 128
7.3.1 概述 128
7.3.2 试样 128
7.3.3 试验方法 129
7.3.4 结果分析 129
7.4 小结与讨论 135
第8章 岩石的矿物鉴定和薄片分析试验 137
8.1 概述 137
8.2 岩石的矿物鉴定与薄片分析 137
8.2.1 X射线分析结果 137
8.2.2 岩矿鉴定 138
8.2.3 微观结构的扫描电镜分析 140
第9章 岩石疲劳损伤演化机理宏观试验 143
9.1 概述 143
9.2 单轴压缩岩石破坏全过程试验 143
9.2.1 试验方法 143
9.2.2 试验结果 144
9.3 岩石疲劳破坏机理宏观试验 146
9.3.1 试验方法 146
9.3.2 轴向应变发展规律 149
9.3.3 横向应变发展规律 156
9.3.4 体积应变发展规律 156
9.3.5 岩石疲劳破坏变形特性的声发射特征 158
9.4 小结 160
第10章 岩石疲劳损伤演化细观机理CT检测 162
10.1 概述 162
10.2 岩石疲劳破坏机理CT试验 162
10.2.1 试验概况 162
10.2.2 疲劳损伤演化细观机理 163
10.3 小结 170
第11章 岩石蠕变损伤演化细观机理CT分析 172
11.1 概述 172
11.2 红砂岩单轴压缩蠕变损伤CT试验 173
11.2.1 试件 173
11.2.2 试验条件与方法 173
11.2.3 CT蠕变试验结果分析 175
11.3 小结 180
第12章 结语与展望 182
12.1 小结 182
12.2 讨论 185
参考文献 188