第1章 绪论 1
1.1 岩石力学性质和破坏机理研究现状 2
1.2 本书的主要内容 4
参考文献 5
第2章 岩石细观孔／裂隙结构特征分析 9
2.1 岩石孔／裂隙结构CT扫描 9
2.1.1 岩石孔隙结构CT扫描试验 9
2.1.2 岩石裂隙结构CT扫描试验 10
2.2 岩石孔／裂隙结构CT图像分析 12
2.2.1 孔隙结构CT图像分析 13
2.2.2 裂隙结构CT图像分析 14
2.3 岩石孔／裂隙结构统计特征和分布规律 16
2.3.1 孔径大小分布规律 16
2.3.2 孔隙空间位置分布规律 19
2.3.3 孔隙间距分布规律 24
2.4 本章小结 29
参考文献 29
第3章 岩石细观孔／裂隙结构的重构模型 31
3.1 模型重构方法概述 31
3.1.1 岩石孔隙模型回顾 31
3.1.2 岩石裂隙模型回顾 39
3.2 岩石孔隙模型重构方法 41
3.2.1 Monte Carlo方法 41
3.2.2 随机数的产生 42
3.2.3 孔隙结构的数学模型 44
3.3 岩石孔隙重构模型 49
3.3.1 孔隙空间分布随机数 49
3.3.2 孔隙间距分布随机数 51
3.3.3 孔径大小分布随机数 51
3.3.4 孔隙模型的建立 51
3.4 岩石裂隙重构模型 53
3.4.1 三维裂隙几何模型的建立 53
3.4.2 三维裂隙有限元模型的建立 54
3.5 本章小结 56
参考文献 56
第4章 孔隙岩石变形破坏力学机理的数值分析 61
4.1 孔隙率对岩石力学性能和变形破坏的影响 61
4.1.1 孔隙率对岩石变形破坏的影响 61
4.1.2 孔隙率对岩石强度的影响 70
4.2 孔径对岩石力学性能和变形破坏的影响 71
4.2.1 孔径对岩石变形破坏的影响 71
4.2.2 孔径对岩石抗拉强度的影响 87
4.3 孔隙空间位置对岩石力学性质和变形破坏的影响 88
4.3.1 孔隙空间位置对岩石变形破坏的影响 88
4.3.2 孔隙位置对岩石抗拉强度的影响 100
4.4 孔隙对岩石应力场分布特征的影响 101
4.4.1 应力场的理论解 101
4.4.2 应力场的数值解 105
4.5 本章小结 108
参考文献 108
第5章 孔隙岩石物理模型劈裂破坏CT扫描试验 110
5.1 CT加载装置 110
5.2 孔隙岩石物理模型制备及力学性能 111
5.2.1 孔隙岩石物理模型制备 111
5.2.2 孔隙岩石物理模型的孔隙结构特征 114
5.2.3 孔隙岩石物理模型的力学性质 122
5.2.4 孔隙岩石物理模型劈裂的应力－应变性质 124
5.3 孔隙岩石物理模型劈裂CT扫描试验 127
5.4 孔隙岩石细观结构的演化分析 132
5.5 本章小结 136
参考文献 136
第6章 卸载条件下裂隙岩石变形破坏及能量分析 137
6.1 材料参数和边界条件的选取 137
6.2 加、卸载条件和破坏准则 139
6.3 结果与分析 140
6.3.1 应力、应变分布与变形破坏特征 140
6.3.2 单元耗散能与可释放应变能的特征 148
6.4 本章小结 150
参考文献 150
第7章 温度对孔隙岩石力学性能的影响 152
7.1 孔隙岩心制备 152
7.1.1 孔径分布 154
7.1.2 孔隙位置空间分布 155
7.1.3 孔隙间距分布 157
7.2 温度试验 160
7.3 高温下孔隙岩石单轴压缩试验 161
7.4 试验结果分析 164
7.4.1 温度作用下孔隙率对抗压强度的影响 164
7.4.2 温度作用下孔隙率对弹性模量的影响 165
7.4.3 温度作用下孔隙率对泊松比的影响 167
7.5 温度作用下孔隙微观结构的演化分析 168
7.6 温度作用下孔隙岩石基体化学性质分析 175
7.7 本章小结 178
参考文献 178
第8章 三轴应力下岩石裂缝扩展及破裂能量机理 180
8.1 裂缝扩展岩石三轴压缩CT扫描试验 181
8.1.1 样品制备及力学性能测试 181
8.1.2 岩石三轴压缩试验 182
8.1.3 CT扫描试验 183
8.2 三轴应力对裂缝扩展规律的影响 184
8.3 裂缝展布形态和表征参数 187
8.3.1 裂缝面积分布特征 187
8.3.2 裂缝长度分布特征 191
8.3.3 裂缝宽度分布特征 194
8.3.4 裂缝形态的分形特征 197
8.4 裂缝发育及扩展的能量机制 199
8.5 本章小结 201
参考文献 202