巖體卸荷力學與工程

序

前言

第1章 概述1

1.1巖體卸荷力學的研究意義1

1.2巖體卸荷的基本特征4

1.3關(guān)鍵科學問題及研究難點10

1.4本書研究思路與主要內(nèi)容12

第2章 巖體卸荷試驗方法及裝備14

2.1側(cè)向卸荷試驗方法14

2.2法向卸荷-剪切試驗方法16

2.3拉剪試驗裝備及方法18

2.4三軸卸荷-拉伸試驗裝備及方法24

第3章 側(cè)向卸荷條件下巖體的力學響應試驗研究30

3.1試驗方案30

3.2卸荷變形響應及參數(shù)弱化規(guī)律34

3.3強度弱化及脆性指數(shù)變化規(guī)律39

3.4卸荷速率效應44

3.5裂隙巖體的力學響應規(guī)律51

3.6多尺度破裂體系58

3.7損傷破裂機制72

第4章 法向卸荷-剪切條件下巖體的力學響應試驗研究78

4.1試驗方案78

4.2巖石的變形與強度87

4.3單裂隙巖體的變形與強度100

4.4平行雙裂隙巖體的變形與強度106

4.5非平行雙裂隙巖體的變形與強度116

4.6硬性接觸結(jié)構(gòu)面的變形破壞與強度127

4.7單裂隙巖體裂隙擴展演化與模式137

4.8巖橋破裂模式140

第5章 拉剪條件下巖體的力學響應試驗研究157

5.1試驗方案157

5.2變形與強度162

5.3破裂面形貌165

5.4細觀破裂演化機制174

5.5裂隙擴展及巖橋貫通模式175

第6章 三軸卸荷-拉伸條件下巖體的力學響應試驗研究182

6.1試驗方案182

6.2變形與強度186

6.3損傷破裂演化199

6.4破裂面粗糙度216

第7章 卸荷蠕變條件下裂隙巖體的力學響應試驗研究220

7.1試驗方案220

7.2卸荷蠕變特征及參數(shù)227

7.3本構(gòu)模型與參數(shù)反演236

第8章 巖體卸荷強度準則及本構(gòu)模型245

8.1拉剪強度準則245

8.2三軸卸荷-拉伸強度準則及本構(gòu)模型259

8.3側(cè)向卸荷條件下巖石屈服準則及本構(gòu)模型277

8.4卸荷蠕變損傷本構(gòu)模型282

第9章 卸荷條件下巖體損傷破裂的能量轉(zhuǎn)化機理296

9.1卸荷損傷破裂過程中應變能計算理論296

9.2三軸卸荷條件下巖石損傷破裂的能量轉(zhuǎn)化機理303

9.3法向卸荷條件下巖石剪切破壞的能量轉(zhuǎn)化機理314

9.4三軸卸荷-拉伸條件下巖石拉裂的能量轉(zhuǎn)化機理321

第10章 卸荷誘發(fā)巖體裂隙擴展機理及判據(jù)325

10.1卸荷條件下巖體裂隙擴展的差異變形機制模型325

10.2拉剪應力狀態(tài)下裂隙起裂和擴展的斷裂力學判據(jù)327

10.3卸荷剪切條件下巖橋破裂模式判別標準333

第11章 基于亞臨界斷裂力學理論的巖體加卸載損傷破裂數(shù)值模擬335

11.1巖體裂隙時效擴展模型335

11.2基于FLAC的模擬實現(xiàn)338

11.3試驗驗證340

11.4該數(shù)值模擬方法的特點348

第12章 卸荷條件下巖石高邊坡動力響應與表生改造機制350

12.1中國西南地區(qū)巖石高邊坡的主要特征350

12.2巖石高邊坡變形演化動力過程354

12.3大規(guī)模開挖卸荷誘發(fā)巖石高邊坡卸荷破裂特征及變形規(guī)律363

12.4巖石高邊坡卸荷帶的形成機制與發(fā)育規(guī)律382

第13章 煤礦負煤柱卸壓開采及工程396

13.1卸壓開采的特點396

13.2負煤柱卸壓開采力學原理397

13.3負煤柱卸壓開采相似模擬411

13.4負煤柱卸壓開采數(shù)值模擬421

13.5負煤柱卸壓開采礦壓實測430

13.6負煤柱卸壓開采經(jīng)濟效益分析437

參考文獻441