加錨斷續(xù)節(jié)理巖體破壞機(jī)理及工程應(yīng)用

巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》序
《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 概述
1.2.1 節(jié)理巖體與錨桿加固理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 節(jié)理巖體裂隙擴(kuò)展研究現(xiàn)狀
1.2.3 CT技術(shù)在巖石力學(xué)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.4 聲發(fā)射技術(shù)在巖石力學(xué)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 本書研究方法和內(nèi)容
1.3.1 本書的研究方法
1.3.2 本書研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
第2章 節(jié)理巖體裂隙擴(kuò)展的CT試驗(yàn)
2.1 引言
2.2 CT技術(shù)原理
2.2.1 CT技術(shù)檢測(cè)原理
2.2.2 CT試驗(yàn)可以解決的巖石力學(xué)問(wèn)題
2.3 試驗(yàn)設(shè)備
2.3.1 本試驗(yàn)的CT機(jī)配套設(shè)備簡(jiǎn)介
2.3.2 CT圖像信息的提取
2.4 試件的加工制作
2.4.1 試件加工材料的選取
2.4.2 含裂隙試件加工示意圖
2.4.3 試件的測(cè)量
2.4.4 試驗(yàn)方法
2.5 單裂隙試件單軸壓縮的裂紋擴(kuò)展CT試驗(yàn)研究
2.5.1 單裂隙試件單軸壓縮的CT試驗(yàn)
2.5.2 方案一——同心圓區(qū)域CT分析
2.5.3 方案二——等圓區(qū)域CT分析
2.5.4 方案三——等橢圓區(qū)域CT分析
2.5.5 縱向CT掃描圖像分析
2.5.6 密度應(yīng)力分析
2.5.7 損傷變量分析
2.5.8 裂隙擴(kuò)展寬度的估算方法
2.5.9 小結(jié)
2.6 雙裂隙試件單軸壓縮的裂紋擴(kuò)展CT試驗(yàn)研究
2.6.1 含44°雙裂隙試件單軸壓縮的CT試驗(yàn)
2.6.2 方案一——同心圓區(qū)域CT分析
2.6.3 方案二——等圓區(qū)域CT分析
2.6.4 方案三——等橢圓區(qū)域CT分析
2.6.5 縱向CT掃描圖像分析
2.6.6 小結(jié)
2.7 單裂隙試件三軸壓縮的裂紋擴(kuò)展CT試驗(yàn)研究
2.7.1 含19°單裂隙試件三軸壓縮的CT試驗(yàn)
2.7.2 方案一——同心圓區(qū)域CT分析
2.7.3 方案二——等圓區(qū)域CT分析
2.7.4 方案三——等橢圓區(qū)域CT分析
2.7.5 縱向CT掃描圖像分析
2.7.6 小結(jié)
2.8 雙裂隙試件三軸壓縮的裂紋擴(kuò)展CT試驗(yàn)研究
2.8.1 含36°雙裂隙試件三軸壓縮的CT試驗(yàn)
2.8.2 方案一——同心圓區(qū)域CT分析
2.8.3 方案二——等圓區(qū)域CT分析
2.8.4 方案三——等橢圓區(qū)域CT分析
2.8.5 縱向CT掃描圖像分析
2.8.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 節(jié)理巖體裂隙斷裂聲發(fā)射試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 測(cè)試系統(tǒng)
3.3 不同材料內(nèi)置裂隙擴(kuò)展及貫通規(guī)律
3.3.1 試驗(yàn)材料及試樣制備
3.3.2 三維裂隙的制作
3.3.3 均質(zhì)材料中裂隙擴(kuò)展與貫通
3.3.4 非均質(zhì)材料的擴(kuò)展特征
3.3.5 小結(jié)
3.4 表面裂隙擴(kuò)展模式及其斷裂機(jī)理
3.4.1 試驗(yàn)研究
3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果及討論
3.4.3 表面裂隙附近應(yīng)變分析
3.4.4 表面裂隙擴(kuò)展的聲發(fā)射試驗(yàn)研究
3.4.5 裂隙深度比對(duì)斷裂模式及強(qiáng)度的影響
3.4.6 砂巖中表面裂隙擴(kuò)展破裂
3.4.7 反翼裂紋產(chǎn)生的力學(xué)機(jī)理
3.4.8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 拉伸狀態(tài)下節(jié)理巖體裂隙擴(kuò)展試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 改進(jìn)的直接拉伸試驗(yàn)技術(shù)
4.2.1 現(xiàn)有主要直接拉伸試驗(yàn)技術(shù)
4.2.2 改進(jìn)的直接拉伸試驗(yàn)技術(shù)
4.3 拉伸狀態(tài)下三維內(nèi)置裂隙擴(kuò)展試驗(yàn)研究
4.3.1 試驗(yàn)材料和含裂隙試件的制備
4.3.2 拉伸試驗(yàn)裝置和測(cè)試系統(tǒng)
4.3.3 含裂隙試件拉伸力學(xué)和斷裂特征
4.3.4 裂隙傾角對(duì)試件力學(xué)性能和斷裂特征的影響
4.3.5 小結(jié)
4.4 拉伸狀態(tài)下三維表面裂隙擴(kuò)展試驗(yàn)研究
4.4.1 試件制作
4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
參考文獻(xiàn)
第5章 節(jié)理巖體中錨桿加固止裂試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 試件的加工制作
5.2.1 相似材料的研制及其力學(xué)參數(shù)的測(cè)定
5.2.2 錨桿材料的選擇
5.2.3 模具及內(nèi)置裂隙的制作
5.3 表面裂隙不同錨固方式小試件單軸壓縮試驗(yàn)研究
5.3.1 預(yù)制裂隙形態(tài)及加錨方式
5.3.2 應(yīng)力-應(yīng)變曲線及試件力學(xué)特性分析
5.3.3 破壞模式及斷裂機(jī)理分析
5.3.4 小結(jié)
5.4 表面裂隙不同錨固方式小試件單軸拉伸試驗(yàn)研究
5.4.1 錨固角度對(duì)錨固效果影響規(guī)律研究
5.4.2 錨固位置對(duì)錨固效果影響規(guī)律研究
5.5 節(jié)理巖體錨固效應(yīng)大試塊試驗(yàn)研究
5.5.1 試驗(yàn)總體設(shè)計(jì)
5.5.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
參考文獻(xiàn)
第6章 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下斷續(xù)節(jié)理巖體斷裂損傷機(jī)理研究及其應(yīng)用
6.1 引言
6.2 裂紋起裂判據(jù)及擴(kuò)展方向
6.2.1 起裂準(zhǔn)則
6.2.2 裂紋擴(kuò)展方向
6.3 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下加錨節(jié)理裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度的確定
6.3.1 壓剪情況下分支裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度
6.3.2 拉剪應(yīng)力狀態(tài)下分支裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度
6.4 巖體加錨增韌模型試驗(yàn)研究
6.5 裂隙巖體大型洞室群施工順序優(yōu)化研究
6.5.1 洞室群所在圍巖地質(zhì)構(gòu)造概況及有關(guān)參數(shù)
6.5.2 計(jì)算有關(guān)參數(shù)
6.5.3 開挖假定及有限元計(jì)算有關(guān)問(wèn)題
6.5.4 洞室群施工順序優(yōu)化分析
6.5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 加錨斷續(xù)節(jié)理巖體復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下本構(gòu)關(guān)系、損傷演化方程及工程應(yīng)用
7.1 引言
7.2 加錨節(jié)理面抗剪強(qiáng)度與變形特點(diǎn)
7.3 節(jié)理面附近錨桿形變能及節(jié)理面形變能
7.3.1 錨桿在節(jié)理裂隙面附近的形變能
7.3.2 節(jié)理裂隙形變能
7.4 加錨節(jié)理裂隙巖體的本構(gòu)關(guān)系
7.4.1 加錨節(jié)理巖體等效模型
7.4.2 分析構(gòu)元等效模型中無(wú)錨節(jié)理裂紋體的等效勁度
7.4.3 分析構(gòu)元等效模型中錨桿軸向力產(chǎn)生的等效勁度
7.4.4 分析構(gòu)元等效模型中錨桿的“銷釘”作用及裂紋體殘余能量產(chǎn)生的等效勁度
7.5 加錨斷續(xù)節(jié)理巖體拉剪應(yīng)力狀態(tài)下本構(gòu)關(guān)系的研究
7.5.1 加錨節(jié)理巖體節(jié)理面及錨桿變形分析
7.5.2 錨桿在節(jié)理面附近聚積的形變能
7.5.3 加錨節(jié)理巖體構(gòu)元等效模型
7.6 斷續(xù)節(jié)理巖體拉壓剪受力狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系
7.7 加錨損傷巖體本構(gòu)方程不同表現(xiàn)形式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
7.8 損傷演化方程
7.8.1 壓剪應(yīng)力場(chǎng)下?lián)p傷演化方程
7.8.2 拉剪應(yīng)力場(chǎng)下?lián)p傷演化方程
7.9 三峽右岸地下電站廠房節(jié)理圍巖穩(wěn)定性斷裂損傷分析
7.9.1 巖體力學(xué)參數(shù)和初始地應(yīng)力
7.9.2 計(jì)算范圍及工況
7.9.3 計(jì)算結(jié)果
7.9.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 裂紋擴(kuò)展穩(wěn)定性及遇到分界面時(shí)穿越條件研究
8.1 裂紋擴(kuò)展失穩(wěn)的突變模型
8.1.1 概述
8.1.2 裂紋擴(kuò)展的突變模型
8.1.3 小結(jié)
8.2 裂紋擴(kuò)展遇到分界面時(shí)穿越條件分析
參考文獻(xiàn)
第9章 工程應(yīng)用
9.1 瑯砑山抽水蓄能電站地下廠房洞室群穩(wěn)定性分析
9.1.1 工程概況和工程地質(zhì)條件
9.1.2 數(shù)值計(jì)算分析相關(guān)條件
9.1.3 施工開挖方案
9.1.4 地下廠房支護(hù)設(shè)計(jì)方案
9.1.5 斷裂損傷有限元分析法的計(jì)算結(jié)果
9.1.6 小結(jié)
9.2 青島膠州灣隧道最小巖石覆蓋厚度的斷裂損傷分析
9.2.1 引言
9.2.2 計(jì)算模型
9.2.3 計(jì)算參數(shù)
9.2.4 計(jì)算結(jié)果
9.2.5 小結(jié)
9.3 象山港海底隧道最小頂板厚度的三維斷裂損傷分析
9.3.1 引言
9.3.2 計(jì)算目的和任務(wù)
9.3.3 計(jì)算模型
9.3.4 計(jì)算參數(shù)
9.3.5 計(jì)算結(jié)果
9.3.6 小結(jié)