动静组合加载下的岩石破坏特性\左宇军
分類: 图书,建筑,土力学、地基基础工程,
作者: 左宇军,李夕兵,张义平著
出 版 社: 冶金工业出版社
出版时间: 2008-7-1字数: 161000版次: 1页数: 184印刷时间: 2008/07/01开本: 大32开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787502446314包装: 平装编辑推荐
本书介绍了动静组合加载对岩石力学特性的影响,为深部岩爆和矿柱等稳定性分析提供了理论依据;应用损伤力学和突变理论知识研究动静组合加载下岩石的破坏机理,建立动静组合加载下岩石的本构模型、应变能密度破坏准则等;并结合深部开采的动力灾害岩爆进行了应用分析。
内容简介
本书围绕动静组合加载下岩石的破坏特性,就动静组合加载试验与理论进行了深入系统的研究。介绍了动静组合加载对岩石力学特性影响的试验、动静组合加载下岩石的损伤破坏机理、突变失稳机理、本构模型、应变能密度破坏准则等。最后以深部开采的动力灾害岩爆为例,建立了硐室层裂屈曲岩爆的突变模型,并对岩爆岩块弹射速度进行了理论分析。
本书可供从事水利建设、采矿工程、土木工程、铁道施工、人防、国防建设等工作的科技人员和高等院校相关专业的师生参考。
目录
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究现状
1.2.1 岩石动静组合加载试验的设备与技术
1.2.2 岩石破坏机理
1.2.3 岩石动态本构模型
1.2.4 岩石破坏准则
1.2.5 岩爆机理的研究
2 动静组合加载对岩石力学特性的影响试验
2.1 技术方法
2.2 一维动静组合加载下岩石的破坏特性
2.2.1 一维组合加载条件下的岩石强度变化
2.2.2 一维组合加载条件下应变率的影响因素
2.2.3 一维预静载对初始断裂载荷的影响
2.2.4 一维组合加载对试样的弹性模量与泊松比的影响
2.2.5 一维组合加载条件下应力一应变特征曲线分析
2.3 二维动静组合加载下岩石的破坏特性
2.3.1 红砂岩在动静组合加载下的破坏随水平静载荷的变化规律
2.3.2 红砂岩在动静组合加载下的破坏随竖向静载荷的变化规律
2.3.3 红砂岩在动静组合加载下的破坏随动载荷频率的变化规律
2.3.4 红砂岩在动静组合加载下的破坏随动载荷 幅值的变化规律
3 动静组合加载下岩石的损伤破坏机理
3.1 概述
3.2 受一维静加载岩石在动载下的破坏试验数据分析
3.3 受一维静加载岩石在动载作用下的损伤断裂机理
3.3.1 一维静加载岩石的损伤度分析
3.3.2 一维静加载岩石在动载作用下的损伤断裂过程与判据
3.3.3 受一维静载岩石在动载作用下的损伤本构模型研究
4 动静组合加载下岩石的突变失稳机理
4.1 概述
4.2 受一维静载岩石系统稳定性突变理论分析
4.3 一维动静组合加载岩石系统(动力扰动为谐波)的演化分析
4.3.1 一维动静组合加载岩石系统的非线性动力学模型
4.3.2 一维动静组合加载岩石系统自振频率变化规律
4.3.3 一维动静组合加载岩石系统的失稳条件
4.3.4 一维动静组合加载岩石系统的非线性演化规律
4.3.5 受一维静载荷作用的岩石在动载作用下的破坏试验分析
4.4 受一维静载岩石系统在冲击载荷作用下的突变失稳机理
4.4.1 受静载岩石系统冲击失稳破坏的突变模型.
4.4.2 受一维静载岩石系统冲击失稳破坏的突变理论分析
5 动静组合加载下岩石的本构模型
5.1 概述
5.2 动静组合加载下岩石的本构模型
5.2.1 基本假设
5.2.2 一维动静组合加载下岩石的本构模型
5.2.3 三维动静组合加载下岩石的本构模型
5.3 试验验证
5.3.1 一维动静组合加载下岩石的理论与试验本构关系比较
5.3.2 二维动静组合加载下岩石的理论与试验本构关系比较
5.3.3 三维动静组合加载下岩石的理论与试验本构关系比较
6 动静组合加载下岩石应变能密度破坏准则
6.1 概述
6.2 受一维静载荷作用的岩石在动载作用下的破坏机制
6.3 一维动静组合加载下岩石破坏的应变能密度破坏准则
6.3.1 一维动静组合加载下岩石破坏的应变能密度极限值的确定
6.3.2 一维动静组合加载下岩石的应变能密度破坏准则
6.4 试验验证
7 动静组合加载下岩石的断裂与判据的突变理论研究
7.1 概述
7.2 动静组合加载下岩石断裂的突变模型
7.2.1 分析模型
7.2.2 动静组合加载下岩石断裂的突变理论分析
7.2.3 动静组合加载下岩石断裂的突变理论判据
8 动静组合加载下硐室层裂屈曲岩爆的突变模型
8.1 概述
8.2 硐室层裂屈曲岩爆机理的突变理论分析
8.2.1 力学模型
8.2.2 系统的突变理论模型
8.2.3 硐室层裂屈曲岩爆的条件
8.2.4 岩爆的能量释放
8.3 动力扰动下的硐室层裂屈曲岩爆非线性动力学分析
8.3.1 动力扰动下硐室层裂屈曲岩爆非线性动力学模型
8.3.2 动力扰动下硐室层裂屈曲岩爆的突变理论分析
9 动静组合加载下岩石的破坏能量与岩爆岩块弹射速度
9.1 概述
9.2 岩爆破裂模式及岩块弹射速度
9.3 岩爆能量转移分析
9.3.1 岩爆能量组成
9.3.2 考虑损伤的岩爆动能比例系数
9.4 岩爆岩块弹射平均速度的理论计算
9.5 实例计算
9.5.1 静载荷作用产生的岩爆
9.5.2 动静组合载荷作用产生的岩爆
参考文献
书摘插图
1 绪论
1.1 引言
岩石是地球上最普通、最常见的一种脆性地质材料,它不仅是矿、岩采掘作业的重要对象,而且还被广泛应用于国民经济建设的多种行业中,尤其是被更多地应用于各种岩体工程中。研究岩石在各种复杂载荷作用下的力学性质和脆断强度是采矿、水利水电、土木建筑、隧道和地下建筑中岩石工程设计与开挖的主要依据,也是岩石工程失效预警、防护和岩性边坡稳定分析的重要参数。而岩石力学作为地学的基础学科之一,它的主要内容就是研究岩石的稳定与破坏,其研究目的在于不断深入地、正确地认识岩石的本构关系、破坏机理及其他物理力学性质。近几十年来,由于大规模工业及国防建设的需要,各类岩体工程(尤其是地下岩体工程)日渐增多,这就要求我们必须更加深入地了解在各种复杂加载情况下岩石的本构关系和破坏机理,这样才能为岩体工程的设计和开发做出更科学、准确的指导。
自1962年“国际岩石力学学会”在奥地利成立以来,岩石力学得到了很大发展。目前在岩石力学领域中,对岩石在静载作用下破坏的研究已经比较透彻,对动载作用下的岩石本构特征及应力波在岩体中传输的研究也取得了很大的进展,其理论和科研成果被广泛地应用于地质勘探、矿业开采、水利电力、建筑施工、交通运输与国防建设等领域,为经济和国防建设的发展作出了重要贡献。理论和试验都表明,岩石在承受动、静载荷时,其本构关系和力学特性有很大差异。但是到目前为止,对于动静组合载荷共同作用下的岩石破坏情况的研究还不多,国内外有些学者曾利用动力三轴试验机进行过加围压的三几岩石抗压试验,得到了一些与三向静压缩不同的结论。
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