本書基于宏觀大尺度工程問題,將多孔隙巖石視為宏觀各向同性介質(zhì),假設(shè)裂隙網(wǎng)絡(luò)和孔隙結(jié)構(gòu)均勻分布,應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系與時(shí)間和加載速率無關(guān),在宏觀層面上建立了偏微分控制方程組。通過定義雙重孔隙介質(zhì)有效應(yīng)力建立了彈塑性損傷模型等本構(gòu)模型中固體骨架變形和雙重孔隙系統(tǒng)內(nèi)液體體積變化的耦合關(guān)系,為書中控制方程和本構(gòu)模型定義了一系列的模型參數(shù)。本書通過參考相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)流固耦合數(shù)值模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并分析了其在工程實(shí)例中的應(yīng)用。
全書包括10章內(nèi)容:第1章概要介紹了巖石力學(xué)學(xué)科發(fā)展簡史、巖石力學(xué)的主要研究內(nèi)容與研究方法、巖石工程與學(xué)科發(fā)展等;第2章詳細(xì)敘述了巖石的物理力學(xué)性質(zhì)及其影響因素;第3章介紹了巖石強(qiáng)度理論與本構(gòu)關(guān)系;第4章介紹了結(jié)構(gòu)面的自然特征與力學(xué)性質(zhì)、巖體強(qiáng)度與變形特性;第5章總結(jié)了地應(yīng)力測(cè)量原理與技術(shù);第6章詳細(xì)講解了巖石地下工程的理論分析方法、設(shè)計(jì)原理與施工技術(shù);第7章介紹了邊坡工程的特點(diǎn)、穩(wěn)定性分析方法以及防護(hù)與監(jiān)測(cè)措施等;第8章、第9章分別詳細(xì)講解了巖石力學(xué)常規(guī)測(cè)試技術(shù)和巖石力學(xué)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的原理、操
本書全面、系統(tǒng)地介紹了巖石細(xì)觀損傷力學(xué)試驗(yàn)研究和巖石損傷理論研究。針對(duì)巖石細(xì)觀損傷研發(fā)了圖像處理平臺(tái);從細(xì)觀層面定性解釋大理巖損傷發(fā)展過程,將量化的損傷數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化;分析不同含水率下紅砂巖微裂紋損傷演化與宏觀力學(xué)響應(yīng)之間的規(guī)律。結(jié)合熱力學(xué)定律和細(xì)觀損傷力學(xué)基本原理,探討高溫對(duì)大理巖的剛度、峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、彈性模量等的影響,并從巖石內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)變化討論大理巖在高溫作用下強(qiáng)度及變形特性的演化機(jī)理。基于室內(nèi)試驗(yàn),采用有限元軟件針對(duì)本構(gòu)模型進(jìn)行材料模型的二次開發(fā),進(jìn)行真實(shí)試驗(yàn),建立試樣壓縮細(xì)觀損
本書以瀾滄江苗尾水電站近壩邊坡為例,基于作者對(duì)傾倒變形現(xiàn)象多年的科研工作和工程實(shí)踐,系統(tǒng)介紹了層狀結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡傾倒變形機(jī)制與穩(wěn)定性研究的基本原理和方法。主要內(nèi)容包括:概括了適用于傾倒變形體現(xiàn)場(chǎng)工作的調(diào)查技術(shù);總結(jié)了層狀結(jié)構(gòu)傾倒巖體結(jié)構(gòu)特征,建立了傾倒變形評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;根據(jù)傾倒巖體結(jié)構(gòu)與變形特征,提出了傾倒巖體參數(shù)取值方法;分析了層狀結(jié)構(gòu)傾倒巖體變形敏感條件及其對(duì)傾倒變形的影響,總結(jié)了傾倒變形體開挖響應(yīng)規(guī)律;建立了傾倒巖體穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)體系,評(píng)價(jià)了各種工況下典型傾倒變形邊坡穩(wěn)定性;提出了層狀傾倒巖
巖石斷裂的萌生和擴(kuò)展是引起巖石結(jié)構(gòu)破壞的主要原因,因此,巖石斷裂過程的詳細(xì)觀測(cè)為巖石力學(xué)和巖石工程提供了幫助。然而,巖石斷裂力學(xué)存在兩個(gè)基本的困難:一是難以對(duì)巖石斷裂進(jìn)行全面、準(zhǔn)確、細(xì)致的觀察;二是難以進(jìn)行復(fù)雜條件下巖石斷裂過程的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。本書應(yīng)用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)的光學(xué)技術(shù)來研究巖石破裂過程和相關(guān)的應(yīng)用。為了模擬原位巖石工程的復(fù)雜情況,本書給出了三個(gè)重點(diǎn):模式I、混合模式和模式II載荷下的斷裂過程。本書分為5個(gè)章。第1章介紹聲發(fā)射技術(shù)及其相關(guān)技術(shù);第2章闡述不同加載方式下的巖石斷裂過程;第