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粉砂質泥巖流變力學特性及應用 版權信息
- ISBN：9787030538581
- 條形碼：9787030538581 ; 978-7-03-053858-1
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
粉砂質泥巖流變力學特性及應用 本書特色
《粉砂質泥巖流變力學特性及應用》針對三峽地區巴東組二段(T2b2)粉砂質泥巖區挖方高邊坡時效變形顯著的問題，采用試驗研究、理論分析和數值模擬相結合的研究方法，研究粉砂質泥巖的流變力學特性，闡明粉砂質泥巖地層中邊坡開挖后流變破壞機理，預測邊坡變性發展趨勢，為工程防災減災提供科學依據。《粉砂質泥巖流變力學特性及應用》主要內容包括：粉砂質泥巖常規力學性質試驗研究、巖石蠕變力學特性試驗研究與模型研究、水對巖石蠕變力學特性影響、巖石應力松弛特性和挖方高邊坡流變破壞機理研究等。
粉砂質泥巖流變力學特性及應用 內容簡介
本書以高邊坡工程的長期穩定和安全為研究目標，以三峽地區T2b2粉砂質泥巖為研究對象，采用試驗研究、理論分析和數值模擬相結合的研究方法，對三峽地區三疊系中統巴東組二段(T2b2)粉砂質泥巖進行了常規單軸、三軸壓縮試驗、三軸壓縮蠕變試驗以及三軸應力松弛試驗，研究了粉砂質泥巖的常規力學性質、蠕變力學特性以及應力松弛特性，揭示了巖石在三向應力作用下的流變力學特性。基于試驗結果，建立了巖石的線性粘彈性與非線性粘彈塑性流變本構模型，并將巖石流變力學特性的研究成果應用到高邊坡工程實踐中，闡明了T2b2地層中邊坡開挖后流變破壞機理，預測了邊坡變性發展趨勢，為工程防災減災提供科學依據。
粉砂質泥巖流變力學特性及應用 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 巖石流變力學研究現狀 3
1.1.1 巖石(體)蠕變力學特性試驗研究 3
1.1.2 巖石蠕變本構模型研究 9
1.1.3 巖石(體)應力松弛特性試驗與模型研究 12
1.1.4 巖質邊坡流變研究 14
1.2 巖石流變力學特性研究中存在的不足 18
第2章 線路區地質環境及主要地質災害 20
2.1 線路工程概況 20
2.2 氣象水文 21
2.2.1 氣象 21
2.2.2 水文 21
2.2.3 降雨量 22
2.3 地形地貌 23
2.4 地層巖性 24
2.4.1 第四系(Q) 25
2.4.2 三疊系上統須家河組(T3xj) 25
2.4.3 三疊系中統巴東組(T2b) 25
2.4.4 三疊系下統嘉陵江組(T1j) 26
2.5 地質構造 28
2.5.1 褶皺構造 29
2.5.2 斷裂構造 30
2.5.3 節理裂隙 31
2.6 地震 32
2.7 主要地質災害 32
2.8 本章小結 34
第3章 粉砂質泥巖常規力學性質試驗研究 35
3.1 巖石礦物成分 35
3.2 巖石物理水理性質 36
3.3 巖石三軸壓縮試驗 37
3.3.1 試樣制備與試驗方法 37
3.3.2 巖石應力應變全曲線 38
3.3.3 強度和圍壓的關系 41
3.4 四線性彈-脆-塑性本構模型 43
3.4.1 基本假設 44
3.4.2 理論模型 44
3.5 本章小結 48
第4章 粉砂質泥巖蠕變力學特性試驗研究 50
4.1 試驗設備 51
4.2 加載方式與數據處理方法 53
4.2.1 加載方式 53
4.2.2 Boltzmann疊加原理 54
4.3 試驗方法 55
4.4 試驗結果 58
4.5 巖石蠕變規律 60
4.5.1 軸向與徑向蠕變規律 60
4.5.2 蠕變速率規律 61
4.5.3 體積蠕變規律 64
4.5.4 應力應變等時曲線 65
4.5.5 長期強度 67
4.6 本章小結 67
第5章 巖石蠕變本構模型 70
5.1 線性黏彈性蠕變模型 71
5.1.1 元件模型的選取 71
5.1.2 Burgers模型 71
5.1.3 Burgers蠕變模型參數辨識 76
5.1.4 Burgers模型參數意義及參數選取 78
5.2 非線性黏彈塑性蠕變模型 79
5.2.1 模型的建立 79
5.2.2 非線性Burgers模型參數辨識與驗證 82
5.2.3 巖石蠕變模型參數選取 83
5.3 本章小結 84
第6章 水對粉砂質泥巖蠕變力學特性影響作用試驗研究 86
6.1 試樣制備與試驗方法 86
6.2 試驗結果 87
6.3 干燥與飽水狀態下巖石蠕變規律 89
6.3.1 巖石應變規律 89
6.3.2 巖石蠕變長期強度 90
6.4 干燥與飽水狀態下巖石蠕變本構模型 90
6.4.1 Burgers蠕變模型與參數辨識 90
6.4.2 模型參數對比 91
6.4.3 Burgers模型參數意義 92
6.5 本章小結 93
第7章 粉砂質泥巖應力松弛特性試驗與模型研究 94
7.1 線性材料蠕變與應力松弛的關系 95
7.2 試驗方法及設備 96
7.3 試驗結果 97
7.4 巖石應力松弛規律 99
7.4.1 應力松弛階段 99
7.4.2 應力松弛特征 99
7.4.3 應力松弛速率 100
7.4.4 松弛殘余強度 101
7.4.5 徑向應變與體積應變 101
7.4.6 松弛模量 104
7.4.7 應力應變等時曲線 105
7.5 巖石應力松弛本構模型與參數辨識 106
7.5.1 應力松弛經驗模型 106
7.5.2 元件模型的選取 107
7.5.3 西原模型與參數辨識 107
7.5.4 五元件黏彈性模型與參數辨識 110
7.5.5 兩種元件模型對比研究 113
7.6 本章小結 114
第8章 挖方高邊坡流變破壞機理研究 117
8.1 FLAC3D軟件 117
8.1.1 FLAC3D簡介 117
8.1.2 FLAC3D中的流變本構模型 119
8.2 工程概況 123
8.2.1 地形地貌 123
8.2.2 地層巖性 124
8.2.3 地質構造 125
8.2.4 水文地質條件 126
8.3 邊坡模型的建立 126
8.4 邊坡初始應力場 128
8.5 邊坡開挖彈塑性數值模擬 130
8.5.1 應力場分析 131
8.5.2 位移場分析 134
8.5.3 塑性區分析 137
8.6 邊坡開挖流變數值模擬 138
8.6.1 應力場分析 139
8.6.2 位移場分析 142
8.6.3 塑性區分析 146
8.6.4 監測點結果分析 147
8.7 本章小節 150
參考文獻 151
前言
第1章 緒論 1
1.1 巖石流變力學研究現狀 3
1.1.1 巖石(體)蠕變力學特性試驗研究 3
1.1.2 巖石蠕變本構模型研究 9
1.1.3 巖石(體)應力松弛特性試驗與模型研究 12
1.1.4 巖質邊坡流變研究 14
1.2 巖石流變力學特性研究中存在的不足 18
第2章 線路區地質環境及主要地質災害 20
2.1 線路工程概況 20
2.2 氣象水文 21
2.2.1 氣象 21
2.2.2 水文 21
2.2.3 降雨量 22
2.3 地形地貌 23
2.4 地層巖性 24
2.4.1 第四系(Q) 25
2.4.2 三疊系上統須家河組(T3xj) 25
2.4.3 三疊系中統巴東組(T2b) 25
2.4.4 三疊系下統嘉陵江組(T1j) 26
2.5 地質構造 28
2.5.1 褶皺構造 29
2.5.2 斷裂構造 30
2.5.3 節理裂隙 31
2.6 地震 32
2.7 主要地質災害 32
2.8 本章小結 34
第3章 粉砂質泥巖常規力學性質試驗研究 35
3.1 巖石礦物成分 35
3.2 巖石物理水理性質 36
3.3 巖石三軸壓縮試驗 37
3.3.1 試樣制備與試驗方法 37
3.3.2 巖石應力應變全曲線 38
3.3.3 強度和圍壓的關系 41
3.4 四線性彈-脆-塑性本構模型 43
3.4.1 基本假設 44
3.4.2 理論模型 44
3.5 本章小結 48
第4章 粉砂質泥巖蠕變力學特性試驗研究 50
4.1 試驗設備 51
4.2 加載方式與數據處理方法 53
4.2.1 加載方式 53
4.2.2 Boltzmann疊加原理 54
4.3 試驗方法 55
4.4 試驗結果 58
4.5 巖石蠕變規律 60
4.5.1 軸向與徑向蠕變規律 60
4.5.2 蠕變速率規律 61
4.5.3 體積蠕變規律 64
4.5.4 應力應變等時曲線 65
4.5.5 長期強度 67
4.6 本章小結 67
第5章 巖石蠕變本構模型 70
5.1 線性黏彈性蠕變模型 71
5.1.1 元件模型的選取 71
5.1.2 Burgers模型 71
5.1.3 Burgers蠕變模型參數辨識 76
5.1.4 Burgers模型參數意義及參數選取 78
5.2 非線性黏彈塑性蠕變模型 79
5.2.1 模型的建立 79
5.2.2 非線性Burgers模型參數辨識與驗證 82
5.2.3 巖石蠕變模型參數選取 83
5.3 本章小結 84
第6章 水對粉砂質泥巖蠕變力學特性影響作用試驗研究 86
6.1 試樣制備與試驗方法 86
6.2 試驗結果 87
6.3 干燥與飽水狀態下巖石蠕變規律 89
6.3.1 巖石應變規律 89
6.3.2 巖石蠕變長期強度 90
6.4 干燥與飽水狀態下巖石蠕變本構模型 90
6.4.1 Burgers蠕變模型與參數辨識 90
6.4.2 模型參數對比 91
6.4.3 Burgers模型參數意義 92
6.5 本章小結 93
第7章 粉砂質泥巖應力松弛特性試驗與模型研究 94
7.1 線性材料蠕變與應力松弛的關系 95
7.2 試驗方法及設備 96
7.3 試驗結果 97
7.4 巖石應力松弛規律 99
7.4.1 應力松弛階段 99
7.4.2 應力松弛特征 99
7.4.3 應力松弛速率 100
7.4.4 松弛殘余強度 101
7.4.5 徑向應變與體積應變 101
7.4.6 松弛模量 104
7.4.7 應力應變等時曲線 105
7.5 巖石應力松弛本構模型與參數辨識 106
7.5.1 應力松弛經驗模型 106
7.5.2 元件模型的選取 107
7.5.3 西原模型與參數辨識 107
7.5.4 五元件黏彈性模型與參數辨識 110
7.5.5 兩種元件模型對比研究 113
7.6 本章小結 114
第8章 挖方高邊坡流變破壞機理研究 117
8.1 FLAC3D軟件 117
8.1.1 FLAC3D簡介 117
8.1.2 FLAC3D中的流變本構模型 119
8.2 工程概況 123
8.2.1 地形地貌 123
8.2.2 地層巖性 124
8.2.3 地質構造 125
8.2.4 水文地質條件 126
8.3 邊坡模型的建立 126
8.4 邊坡初始應力場 128
8.5 邊坡開挖彈塑性數值模擬 130
8.5.1 應力場分析 131
8.5.2 位移場分析 134
8.5.3 塑性區分析 137
8.6 邊坡開挖流變數值模擬 138
8.6.1 應力場分析 139
8.6.2 位移場分析 142
8.6.3 塑性區分析 146
8.6.4 監測點結果分析 147
8.7 本章小節 150
參考文獻 151
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