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