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頁巖多尺度各向異性力學(xué)行為 版權(quán)信息
- ISBN：9787111760313
- 條形碼：9787111760313 ; 978-7-111-76031-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
頁巖多尺度各向異性力學(xué)行為 本書特色
本書詳細(xì)介紹了相關(guān)研究采用的試驗、理論和數(shù)值模擬方法,包括:掃描電子顯微成像技術(shù)(SEM)、全自動礦物分析系統(tǒng)AMICS、單軸加載高分辨率CT同步掃描技術(shù)、巴西劈裂試驗、三點彎力學(xué)試驗以及數(shù)字散斑相關(guān)方法(DSCM)和數(shù)字體積相關(guān)(DVC)變形分析方法、巖石力學(xué)和斷裂力學(xué)理論推導(dǎo)以及含天然裂縫的層理頁巖巖體三維離散元數(shù)值模擬方法。
頁巖多尺度各向異性力學(xué)行為 內(nèi)容簡介
本書系統(tǒng)介紹了頁巖在微細(xì)觀礦物尺度、宏觀層理結(jié)構(gòu)尺度以及考慮有天然裂縫影響的巖體尺度下的各向異性力學(xué)行為。本書主要內(nèi)容包括:頁巖微觀結(jié)構(gòu)各向異性定量化表征、不同深度及不同層理角度下頁巖的裂隙演化過程及破壞特征、層理頁巖的變形場演化規(guī)律、頁巖損傷破壞機制的層理效應(yīng)、層理頁巖的Hoek-Brown修正準(zhǔn)則及頁巖裂紋遇層理起裂擴展準(zhǔn)則、頁巖天然裂縫和層理的發(fā)育特征、頁巖巖體的力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)以及層理面和裂隙對尺寸效應(yīng)的影響。
同時,本書詳細(xì)介紹了相關(guān)研究采用的試驗、理論和數(shù)值模擬方法,包括:掃描電子顯微成像技術(shù)(SEM)、全自動礦物分析系統(tǒng)AMICS、單軸加載高分辨率CT同步掃描技術(shù)、巴西劈裂試驗、三點彎力學(xué)試驗以及數(shù)字散斑相關(guān)方法(DSCM)和數(shù)字體積相關(guān)(DVC)變形分析方法、巖石力學(xué)和斷裂力學(xué)理論推導(dǎo)以及含天然裂縫的層理頁巖巖體三維離散元數(shù)值模擬方法。
本書可供高等院校力學(xué)、土木工程、礦業(yè)工程等專業(yè)的師生以及從事相關(guān)領(lǐng)域研究的工程技術(shù)人員、科技工作者參考。
頁巖多尺度各向異性力學(xué)行為 目錄
目 錄
前?言
第1章?緒論1
1.1 頁巖的非均質(zhì)性和各向異性1
1.2 頁巖多尺度力學(xué)行為研究進展2
1.2.1 頁巖微細(xì)觀尺度各向異性力學(xué)特征2
1.2.2 頁巖試件尺度各向異性力學(xué)特征4
1.2.3 頁巖巖體天然裂縫及巖體力學(xué)參數(shù)的各向異性5
1.3 本書主要內(nèi)容8
第2章?頁巖微觀結(jié)構(gòu)各向異性定量化表征10
2.1 層狀頁巖基本礦物特征10
2.2 層狀頁巖礦物顆粒各向異性特征22
2.2.1 礦物顆粒各向異性特征指標(biāo)22
2.2.2 不同深度礦物顆粒各向異性特征22
2.3 層狀頁巖礦物顆粒空間分布各向異性特征32
2.3.1 礦物顆粒空間分布各向異性特征指標(biāo)32
2.3.2 不同深度頁巖礦物顆粒空間分布各向異性特征34
第3章?層狀頁巖各向異性破壞特征及強度準(zhǔn)則修正37
3.1 原位加載CT掃描試驗介紹37
3.2 單軸加載條件下層狀頁巖裂縫演化特征41
3.3 頁巖細(xì)觀結(jié)構(gòu)對各向異性破壞的影響72
3.4 頁巖破壞后細(xì)觀裂隙的各向異性特征75
3.4.1 不同層理角度頁巖破壞后的細(xì)觀裂隙特征75
3.4.2 不同深度頁巖破壞后的細(xì)觀裂隙特征78
3.5 層狀頁巖各向異性Hoek-Brown準(zhǔn)則修正模型研究80
3.5.1 各向同性Hoek-Brown準(zhǔn)則的斷裂力學(xué)分析80
3.5.2 模型參數(shù)的各向異性修正82
3.5.3 模型的各向異性修正85
3.5.4 修正系數(shù)α和摩擦系數(shù)μ對模型參數(shù)m的影響分析86
3.5.5 Hoek-Brown準(zhǔn)則各向異性修正模型參數(shù)的確定及驗證88
第4章?基于原位加載CT掃描試驗的層理頁巖變形場特征研究92
4.1 數(shù)字體積相關(guān)方法92
4.1.1 數(shù)字體積相關(guān)計算模式92
4.1.2 數(shù)字體積相關(guān)計算原理93
4.1.3 數(shù)字體積相關(guān)計算流程95
4.2 層理頁巖裂縫演化過程的定量化表征97
4.2.1 裂紋面積演化特征97
4.2.2 裂紋分形維數(shù)演化特征97
4.3 層理頁巖變形場演化特征分析100
4.3.1 DVC計算區(qū)域的選擇100
4.3.2 DVC計算窗口尺寸的選擇101
4.3.3 層理頁巖試件的變形場分析102
第5章?層狀頁巖各向異性斷裂及損傷演化規(guī)律研究107
5.1 數(shù)字散斑相關(guān)方法基本原理107
5.2 巴西劈裂和三點彎曲試驗介紹109
5.3 不同層理角度試件破壞模式112
5.3.1 巴西劈裂試驗試件破壞模式112
5.3.2 三點彎曲試驗試件破壞特征113
5.4 變形場演化規(guī)律116
5.4.1 巴西劈裂試驗變形場演化規(guī)律116
5.4.2 三點彎曲試驗變形場演化規(guī)律119
5.5 損傷局部化分析122
第6章?頁巖裂紋遇層理起裂擴展準(zhǔn)則研究128
6.1 頁巖沿層理分叉裂紋尖端周向應(yīng)力場解析推導(dǎo)128
6.2 T應(yīng)力影響下頁巖裂紋遇層理擴展判據(jù)130
6.3 Ⅰ型裂紋遇層理弱面擴展規(guī)律解析分析132
6.3.1 T應(yīng)力和層理傾角對擴展角的影響132
6.3.2 T應(yīng)力和層理傾角對起裂、擴展臨界強度比的影響134
6.4 擴展判據(jù)解析解試驗驗證139
第7章?基于離散元方法的頁巖巖體力學(xué)參數(shù)的尺寸效應(yīng)研究140
7.1 頁巖天然裂縫和層理特征140
7.2 頁巖巖體三維離散元計算模型145
7.3 基于Fish語言的加載路徑設(shè)計151
7.4 頁巖巖體三維離散元數(shù)值試驗結(jié)果153
7.4.1 不同各向異性比對頁巖巖體力學(xué)參數(shù)及REV的影響154
7.4.2 頁巖層理角度對頁巖巖體力學(xué)參數(shù)及REV的影響155
7.5 層理和天然裂縫共同作用對REV的影響158
參考文獻(xiàn)160
前?言
第1章?緒論1
1.1 頁巖的非均質(zhì)性和各向異性1
1.2 頁巖多尺度力學(xué)行為研究進展2
1.2.1 頁巖微細(xì)觀尺度各向異性力學(xué)特征2
1.2.2 頁巖試件尺度各向異性力學(xué)特征4
1.2.3 頁巖巖體天然裂縫及巖體力學(xué)參數(shù)的各向異性5
1.3 本書主要內(nèi)容8
第2章?頁巖微觀結(jié)構(gòu)各向異性定量化表征10
2.1 層狀頁巖基本礦物特征10
2.2 層狀頁巖礦物顆粒各向異性特征22
2.2.1 礦物顆粒各向異性特征指標(biāo)22
2.2.2 不同深度礦物顆粒各向異性特征22
2.3 層狀頁巖礦物顆粒空間分布各向異性特征32
2.3.1 礦物顆粒空間分布各向異性特征指標(biāo)32
2.3.2 不同深度頁巖礦物顆粒空間分布各向異性特征34
第3章?層狀頁巖各向異性破壞特征及強度準(zhǔn)則修正37
3.1 原位加載CT掃描試驗介紹37
3.2 單軸加載條件下層狀頁巖裂縫演化特征41
3.3 頁巖細(xì)觀結(jié)構(gòu)對各向異性破壞的影響72
3.4 頁巖破壞后細(xì)觀裂隙的各向異性特征75
3.4.1 不同層理角度頁巖破壞后的細(xì)觀裂隙特征75
3.4.2 不同深度頁巖破壞后的細(xì)觀裂隙特征78
3.5 層狀頁巖各向異性Hoek-Brown準(zhǔn)則修正模型研究80
3.5.1 各向同性Hoek-Brown準(zhǔn)則的斷裂力學(xué)分析80
3.5.2 模型參數(shù)的各向異性修正82
3.5.3 模型的各向異性修正85
3.5.4 修正系數(shù)α和摩擦系數(shù)μ對模型參數(shù)m的影響分析86
3.5.5 Hoek-Brown準(zhǔn)則各向異性修正模型參數(shù)的確定及驗證88
第4章?基于原位加載CT掃描試驗的層理頁巖變形場特征研究92
4.1 數(shù)字體積相關(guān)方法92
4.1.1 數(shù)字體積相關(guān)計算模式92
4.1.2 數(shù)字體積相關(guān)計算原理93
4.1.3 數(shù)字體積相關(guān)計算流程95
4.2 層理頁巖裂縫演化過程的定量化表征97
4.2.1 裂紋面積演化特征97
4.2.2 裂紋分形維數(shù)演化特征97
4.3 層理頁巖變形場演化特征分析100
4.3.1 DVC計算區(qū)域的選擇100
4.3.2 DVC計算窗口尺寸的選擇101
4.3.3 層理頁巖試件的變形場分析102
第5章?層狀頁巖各向異性斷裂及損傷演化規(guī)律研究107
5.1 數(shù)字散斑相關(guān)方法基本原理107
5.2 巴西劈裂和三點彎曲試驗介紹109
5.3 不同層理角度試件破壞模式112
5.3.1 巴西劈裂試驗試件破壞模式112
5.3.2 三點彎曲試驗試件破壞特征113
5.4 變形場演化規(guī)律116
5.4.1 巴西劈裂試驗變形場演化規(guī)律116
5.4.2 三點彎曲試驗變形場演化規(guī)律119
5.5 損傷局部化分析122
第6章?頁巖裂紋遇層理起裂擴展準(zhǔn)則研究128
6.1 頁巖沿層理分叉裂紋尖端周向應(yīng)力場解析推導(dǎo)128
6.2 T應(yīng)力影響下頁巖裂紋遇層理擴展判據(jù)130
6.3 Ⅰ型裂紋遇層理弱面擴展規(guī)律解析分析132
6.3.1 T應(yīng)力和層理傾角對擴展角的影響132
6.3.2 T應(yīng)力和層理傾角對起裂、擴展臨界強度比的影響134
6.4 擴展判據(jù)解析解試驗驗證139
第7章?基于離散元方法的頁巖巖體力學(xué)參數(shù)的尺寸效應(yīng)研究140
7.1 頁巖天然裂縫和層理特征140
7.2 頁巖巖體三維離散元計算模型145
7.3 基于Fish語言的加載路徑設(shè)計151
7.4 頁巖巖體三維離散元數(shù)值試驗結(jié)果153
7.4.1 不同各向異性比對頁巖巖體力學(xué)參數(shù)及REV的影響154
7.4.2 頁巖層理角度對頁巖巖體力學(xué)參數(shù)及REV的影響155
7.5 層理和天然裂縫共同作用對REV的影響158
參考文獻(xiàn)160
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