第一章 作为材料的岩石 1
1.1 引言 1
1.2 节理和断层 2
1.3 造岩矿物 6
1.4 岩石的组构 7
1.5 岩石的力学特性 8
序 9
目录 9
2.2 应力的定义 11
2.1 引言 11
第二章 应力和无穷小应变分析 11
第一版前言 12
第二版前言 14
2.3 二维空间中的应力 14
第三版前言 16
符号 18
2.4 三维空间中的应力 22
2.5 三维空间中的应力计算 30
2.6 三维空间中应力的莫尔表达式 33
2.7 极射赤面投影的应用 38
2.8 应力偏量 40
2.9 位移和应变 41
2.10 二维空间中的无穷小应变 46
2.11 三维空间中的无穷小应变 51
2 14 矩阵和轴的变换 56
2.12 应变偏量 56
2.13 根据测量确定主应力或主应变 56
2.15 极坐标和圆柱坐标中的应力和应变 62
第三章 摩擦 66
3.1 引言 66
3.2 阿莫顿定律 66
3.3 岩石的摩擦 70
3.4 光滑表面的现象 75
3.5 粘滑振荡 78
3.6 软弱面上的滑动:二维理论 80
3.7 三轴设备中的摩擦研究 84
3.8 软弱面上的滑动:三维理论 86
3.9 时间和相对位移对岩石摩擦的影响 90
第四章 岩石的弹性和强度 94
4.1 引言 94
4.2 应力应变曲线 95
4.3 围压和温度效应 105
4.4 多轴应力下的破坏 109
4.5 破裂的类型 111
4.6 库仑准则 115
4.7 莫尔的假定 120
4.8 平面格里菲斯准则 123
4.9 格里菲斯准则的默雷尔推广 126
4.10 各向异性对强度的影响 130
5.1 引言 134
第五章 线性弹性 134
5.2 各向同性线性弹性体的应力应变关系 135
5.3 特殊情况 139
5.4 以应力偏量和应变偏量表示的应力应变关系 143
5.5 平衡方程 144
5.6 圆柱坐标中的平衡方程 148
5.7 应力和艾雷应力函数的相容条件 151
5.8 应变能 153
5.9 圆柱体的扭转 158
5.10 弯曲和屈曲 160
5.11 有内压或外压的空心圆柱 167
5.12 各向异性材料的应力应变关系 171
6.1 引言 178
第六章 实验室试验 178
6.2 单轴受压 179
6.3 单轴受拉 182
6.4 三轴受压 183
6.5 三轴试验中的拉伸 186
6.6 三轴试验结果 188
6.7 均匀多轴应力试验 195
6.8 空心圆柱 197
6.9 扭转 204
6.10 弯曲 205
6.11 圆柱的径向受压 208
6.12 其它试验 213
6.13 刚性和伺服控制试验机 217
6.14 动力法 225
6.15 结果比较 232
第七章 尺寸及应力梯度的效应 238
7.1 引言 238
7.2 尺寸对强度的影响 239
7.3 应力梯度对强度的影响 241
7.4 韦伯拉伸强度的讨论 243
7.5 弯曲 246
7.6 空心圆柱体 248
7.7 双轴应力和扭转 249
8.1 引言 253
第八章 岩石中的流体压力和流动 253
8.2 孔隙率和渗透度 254
8.3 通过孔隙介质流体的流动 255
8.4 宏观应力应变关系 257
8.5 平衡、流动和固结方程 261
8.6 一维空间中固结和水的运动 263
8.7 固结的简化方程 266
8.8 有效应力 268
8.9 孔隙压力对岩石强度的影响 272
8.10 水力破裂 276
第九章 延性材料的性态 278
9.1 引言 278
9.2 屈服准则 279
9.3 塑性力学方程 282
9.4 圆柱坐标中的弹塑性解 287
9.5 平直表面间的流动 290
第十章 弹性力学的进一步问题 294
10.1 引言 294
10.2 二维空间的复变数理论 294
10.3 简单特殊情形 301
10.4 于无穷远处有给定主应力的半径R圆孔的外域 304
10.5 无穷级数形式的解 311
10.6 应力作用于圆孔表面 313
10.7 应力作用于实心圆筒表面 317
10.8 部分内外表面承受应力的圆环 320
10.9 无限域中的包含体 321
10.10 曲线坐标 326
10.11 具有椭圆孔的无限域 329
10.12 裂缝尖端附近的应力 338
10.13 二维格里菲斯理论 343
10.14 裂缝表面间的摩擦效应 348
10.15 近似矩形的孔洞和其它形状的孔洞 350
10.16 半无限域上的表面荷载:二维理论 354
10.17 半无限域上的表面荷载:三维理论 360
10.18 各向异性材料 368
10.19 光弹性 372
10.20 有限单元法 375
10.22 积分法 378
10.21 有限差分法 378
第十一章 依赖于时间的效应 382
11.1 引言 382
11.2 蠕变的经验定律 385
11.3 简单流变模型 389
11.4 较复杂系统的性态 397
第十二章 裂缝现象和破裂机制 404
12.1 引言 404
12.2 与裂缝有关的应变能 405
12.3 裂缝对弹性性质的影响 408
12.4 破坏的能量理论 417
12.5 裂缝传播的初等理论 422
12.6 裂缝传播动力学 427
12.7 由于裂缝传播引起的岩石崩裂 429
第十三章 应变波 433
13.1 引言 433
13.2 弹性波 434
13.3 能量、质点速度及应力 438
13.4 交界面上的反射与折射 440
13.5 破坏的地震学定位 443
13.6 地震测量 446
13.7 非弹性波 452
第十四章 地下应力状态 456
14.1 引言 456
14.2 重力引起的应力 457
14.3 应力测量结果 460
14.4 构造应力、结构应力和残余应力 468
第十五章 地下测量 471
15.1 引言 471
15.2 扁千斤顶测量 471
15.3 钻孔内部的应力过程 475
15.4 钻孔的变形 478
15.5 钻孔底部的测量 479
15.6 包体应力计 482
15.7 承载板试验 483
15.8 大比例压缩试验与剪切试验 485
15.9 测量螺栓 489
15.10 岩体中总位移的精密水准测量 491
15.11 长钻孔中的纵向位移 493
第十六章 粒状材料 495
16.1 引言 495
16.2 风化岩石和集料的应力应变曲线 495
16.3 土壤和集料的三轴试验 497
16.4 细裂缝岩石 502
16.5 库仑材料:理论解 505
第十七章 地质学及地球物理学上的应用 520
17.1 引言 520
17.2 断层作用 520
17.3 地质应力系统 532
17.4 逆掩断裂及重力作用下的滑动 539
17.5 侵入力学 544
17.6 有限应变 547
17.7 二维有限均匀应变 551
17.8 三维有限均匀应变 559
17.9 沉积盆地中的节理和断层系 563
17.10 构造物理学 564
17.11 地震力学 570
第十八章 采矿及其它工程中的应用 575
18.1 引言 575
18.2 设计准则和地下坑道的支护 576
18.3 开挖地下坑道所释放的能量 582
18.4 薄层坑道 589
18.5 确定薄层坑道周围位移及应力的模拟 593
18.6 三维坑道分析的数值方法 597
18.7 矿柱和矿壁 600
18.8 支护 605
18.9 复式坑道 610
18.10 破坏区的轮廓 612
18.11 岩爆 615
18.12 工程上对岩石质量的确定 626
18.13 岩坡稳定 628
18.14 岩石破碎 633
18.15 爆破 642
18.16 由爆破引起的振动破坏 648
附录 650
参考文献 654