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循環荷載作用下巖石動態力學響應特征及損傷破裂機理 版權信息
- ISBN：9787516041970
- 條形碼：9787516041970 ; 978-7-5160-4197-0
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
循環荷載作用下巖石動態力學響應特征及損傷破裂機理 內容簡介
本書以頻繁受外部動態荷載擾動的巖體工程為研究背景，以花崗巖 （致密結晶巖） 和泥質石英粉砂巖 （多孔弱膠結巖）兩種典型巖石為研究對象，綜合考慮循環上限荷載 和循環次數影響， 針對兩類巖石損傷破裂過程，宏觀層面上研究了巖石力學特性、能量 演化特征和損傷劣化過程，細觀層面上則進一步分析了巖石的聲發射演化特征和斷口細 觀形貌特征，從室內試驗的角度， 較為系統地研究了不同循環荷載條件下花崗巖和泥質 石英粉砂巖的宏觀力學特性和細觀破裂演化特征。在上述研究基礎上，進行了基于循環 荷載參數定量結果的CWFS本構模型優化研究，應 用數值模擬軟件FLAC 3D分析了北 山某地下硐室花崗巖的巖爆傾向性，應用ABAQUS 探討了玉磨鐵路軟巖隧道開挖過程 中的大變形問題并探究不同因素對隧道開挖穩定性的影響。希望本書 能夠為巖體工程領域的專家、學者以及從業人員提供有價值的參 考和幫助。
循環荷載作用下巖石動態力學響應特征及損傷破裂機理 目錄
目錄
1 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 巖石卸載力學行為與破壞機理研究
1.2.2 循環荷載作用下巖石宏觀力學特性研究
1.2.3 巖石細觀損傷演化特征研究
1.2.4 循環荷載作用下巖石本構模型研究
1.3 研究內容
2 不同加卸載路徑下泥質石英粉砂巖力學特性研究
2.1 泥質石英粉砂巖物理力學特性
2.1.1 試件制備及試驗儀器
2.1.2 泥質石英粉砂巖物理屬性
2.1.3 泥質石英粉砂巖單軸壓縮力學特性
2.2 泥質石英粉砂巖三軸加載破壞變形特性研究
2.2.1 試驗路徑
2.2.2 粉砂巖三軸加載應力應變關系
2.2.3 粉砂巖三軸加載力學參數分析
2.3 泥質石英粉砂巖循環卸圍壓破壞力學特性分析
2.3.1 粉砂巖卸圍壓條件下應力應變關系
2.3.2 粉砂巖卸圍壓力學參數分析
2.4 泥質石英粉砂巖三軸加載與循環卸載破壞力學行為對比
2.4.1 粉砂巖加卸載破壞變形特性對比分析
2.4.2 粉砂巖加卸載破壞強度特性對比分析
2.4.3 粉砂巖加卸載破壞特征對比分析
2.5 循環卸圍壓路徑對泥質石英粉砂巖破壞力學特性的影響
2.5.1 應力-應變曲線對比分析
2.5.2 卸圍壓路徑對粉砂巖破壞強度的影響
2.5.3 卸圍壓路徑對粉砂巖變形特性的影響
2.5.4 耗散能量分析
2.6 本章小結
3 三軸加卸載作用下花崗巖力學特性研究
3.1 花崗巖三軸加載破壞變形特性分析
3.1.1 單軸壓縮試驗
3.1.2 三軸加載破壞變形特性
3.1.3 花崗巖能量轉化過程的研究
3.2 卸圍壓條件下花崗巖變形破壞特性分析
3.2.1 試驗內容
3.2.2 圍壓和卸載速率對花崗巖強度的影響研究
3.2.3 圍壓和卸載速率對花崗巖變形特征的影響研究
3.2.4 花崗巖加卸載破壞變形特性對比分析
3.3 三軸加卸載路徑下粉砂巖與花崗巖力學特性對比分析
3.3.1 加載路徑下巖石力學特性對比
3.3.2 卸圍壓路徑下巖石力學特性對比
3.4 花崗巖三軸循環加卸載力學特性分析
3.4.1 循環加卸載試驗方案與試驗結果
3.4.2 彈性模量和泊松比的演化過程研究
3.4.3 裂隙損傷應力演化過程研究
3.4.4 巖石擴容特性研究
3.5 花崗巖三軸循環加卸載能量耗散與損傷特征研究
3.5.1 能量耗散特征
3.5.2 能比演化特征
3.5.3 破碎耗能與摩擦耗能計算方法
3.5.4 破碎耗能比與摩擦耗能比演化特征
3.5.5 基于破碎耗能的損傷特征研究
3.6 本章小結
4 不同應力區間循環荷載對泥質石英粉砂巖力學特性的影響
4.1 基于階梯循環荷載下巖石能量的特征應力確定方法
4.1.1 常用的巖石特征應力確定方法
4.1.2 基于階梯循環荷載下巖石能量的特征應力確定方法
4.1.3 特征應力確定方法準確性驗證
4.2 不同循環上限荷載下泥質石英粉砂巖變形演化規律
4.2.1 試驗方案
4.2.2 軸向和橫向殘余應變演化規律
4.2.3 單調加載應變比和疲勞極限應變比變化特征
4.2.4 滯回環發展規律
4.3 不同循環上限荷載下泥質石英粉砂巖力學參數演化規律
4.3.1 強度和疲勞壽命變化特征
4.3.2 彈性模量和橫向軸向應變比演化規律
4.4 不同循環上限荷載下泥質石英粉砂巖聲發射演化規律
4.4.1 聲發射振鈴計數和聲發射能量特征
4.4.2 聲發射頻譜特征
4.4.3 巖石疲勞破裂前兆特征
4.4.4 聲發射定位三維裂隙發展
4.5 本章小結
5 等幅循環加卸載歷史對泥質石英粉砂巖力學特性的影響
5.1 循環上限荷載45kN下泥質石英粉砂巖力學特性
5.1.1 試驗方案
5.1.2 變形演化規律
5.1.3 循環加卸載后的巖石峰值強度和擴容點應力
5.2 循環上限荷載45kN下泥質石英粉砂巖聲發射特征
5.2.1 聲發射振鈴計數及b值
5.2.2 聲發射震源時空演化規律
5.3 近疲勞強度循環荷載下泥質石英粉砂巖力學特性
5.3.1 試驗方案
5.3.2 變形演化規律
5.3.3 加載、卸載柔量演化特征
5.3.4 基于循環擴容點應力的巖石峰值強度預測公式
5.4 近疲勞強度循環荷載下泥質石英粉砂巖聲發射特征
5.4.1 聲發射時序參數和頻譜特征
5.4.2 聲發射震源分布與巖樣破壞形態
5.5 本章小結
6 循環荷載對泥質石英粉砂巖的弱化與強化機制
6.1 循環荷載下巖石強度強化與弱化機制
6.1.1 泥質石英粉砂巖細觀結構特征
6.1.2 循環荷載對巖石的薄弱結構斷裂效應和壓密嵌固效應
6.2 循環上限荷載對泥質石英粉砂巖的強度影響機制
6.3 循環次數對泥質石英粉砂巖的強度影響機制
6.3.1 上限荷載45kN下AE震源空間分形維數
6.3.2 上限荷載55kN下CT三維孔隙結構
6.4 循環荷載對粉砂巖的劣化與強化作用機制
6.5 本章小結
7 循環荷載下引入巖石應力應變動態相位差的疲勞本構模型
7.1 巖石應力應變不同步效應
7.1.1 循環荷載作用下巖石應力應變不同步現象
7.1.2 循環荷載下泥質石英粉砂巖應力應變相位差
7.1.3 巖石應力應變不同步響應機制
7.2 考慮巖石應力應變動態相位差的疲勞本構模型
7.2.1 疲勞與流變的“同源”性
7.2.2 基于分數階導數的流變元件
7.2.3 疲勞本構模型的建立與求解
7.3 疲勞本構模型適用性驗證與參數分析
7.3.1 疲勞本構模型對泥質石英粉砂巖的適用性驗證
7.3.2 疲勞本構模型對北山花崗巖的適用性驗證
7.4 基于理論模型的疲勞壽命預測
7.4.1 加速階段臨界損傷閾值及破壞失穩判據
7.4.2 巖石疲勞壽命預測結果
7.5 本章小結
8 巖石卸載本構模型與CWFS模型參數優化研究
8.1 基于卸圍壓試驗的巖體卸圍壓本構模型研究
8.1.1 巖石卸載破壞強度準則
8.1.2 巖石卸載本構模型
8.2 花崗巖和粉砂巖三軸分級循環荷載損傷控制試驗
8.2.1 試驗方案
8.2.2 花崗巖與粉砂巖全應力應變曲線
8.2.3 聲發射演化特征
8.2.4 基于離散元的應力記憶效應細觀響應機制
8.2.5 巖石斷口細觀形貌特征
8.3 基于循環荷載參數定量的CWFS模型優化研究
8.3.1 CWFS彈塑性本構模型
8.3.2 CWFS模型參數優化研究
8.3.3 基于Flac3D的模型驗證
8.4 本章小結
9 基于多種判據的北山花崗巖巖爆傾向性研究
9.1 基于沖擊傾向性理論的巖爆傾向性分析
9.1.1 脆性指標
9.1.2 彈性能量指標
9.1.3 沖擊能指標
9.1.4 RQD指標
9.2 基于應力強度理論的巖爆傾向性分析
9.2.1 Russense判據指標
9.2.2 Turchaninov判據指標
9.2.3 Barton判據指標
9.2.4 陶振宇判據指標
9.2.5 二郎山判據指標
9.3 基于灰色系統理論的巖爆傾向性研究
9.3.1 基于灰色關聯度的多指標巖爆傾向性分析
9.3.2 GM(0，N)模型預測
9.3.3 基于聚類評估和關聯度篩選的預測方法
9.4 三向應力下巖爆傾向性指標研究
9.4.1 不同圍壓下巖爆傾向性指標研究
9.4.2 加軸壓卸圍壓條件下巖爆傾向性指標研究
9.5 基于數值模擬的預選區某硐室巖爆傾向性研究
9.5.1 數值模擬建立
9.5.2 硐軸線與*大水平主應力不同夾角情況下巖爆傾向性分析
9.5.3 不同深度情況下的巖爆傾向性分析
9.6 本章小結
10 玉磨鐵路曼木樹軟巖隧道開挖大變形研究
10.1 曼木樹隧道地應力測量
10.1.1 測點布置及現場情況
10.1.2 套孔巖芯圍壓率定試驗
10.1.3 三維地應力實測結果及分析
10.2 曼木樹隧址區地應力場三維反演分析
10.2.1 初始地應力場多元回歸數值計算方法
10.2.2 三維地質模型的建立
10.2.3 地應力場反演結果計算
10.2.4 地應力反演結果分析
10.3 隧道開挖理論計算
10.3.1 大變形的定義與分級
10.3.2 軟弱圍巖的軟化理論
10.3.3 圍巖應變軟化模型
10.3.4 隧道開挖后二次應力及位移狀態
10.4 曼木樹隧道開挖支護穩定性數值模擬分析
10.4.1 隧道開挖模型概況
10.4.2 隧道圍巖位移分析
10.4.3 隧道圍巖應力分析
10.4.4 初期支護安全性分析
10.5 不同因素對隧道穩定性影響分析
10.5.1 側壓力系數影響效應分析
10.5.2 埋深影響效應分析
10.5.3 開挖進尺影響效應分析
10.5.4 開挖方式影響效應分析
10.6 本章小結
參考文獻
展開全部
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