基于扰动状态理论的若干岩土力学基础问题研究
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作者： 郑建业 等著
出 版 社： 水利水电出版社
出版时间： 2009-6-1字数：版次： 1页数： 118印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787508465685包装： 平装内容简介
本书针对扰动状态理论体系的逻辑合理性作出细观判断；应用扰动状态理论得到岩石材料的应力应变关系和体应变变化曲线；通过求解扰动状态理论与比奥固结理论相结合的水土耦合方程组，描述结构体的位移和有效应力的变化情况；给出扰动因子的应力各向异性表述方式，制定分级单屈服面模型与各向异性扰动因子相结合的有限元分析步骤。本书理论系统，逻辑清晰，参数明确，程序完备，可供土木工程，尤其是从事岩土力学与工程研究和应用的同行参考，也可作为研究生的参考资料。
目录
前言
符号表
第1章 绪论
1.1 地质材料的本构关系研究
1.2 扰动状态理论的平均化思想
1.3 扰动状态理论的特点
1.3.1 与内时理论比较
1.3.2 与损伤理论比较
1.3.3 与非局部模型理论比较
1.4 扰动状态理论研究现状
1.5 本书主要内容和创新点
本章小结
参考文献
第2章 扰动状态理论合理性的细观分析
2.1 理论合理性问题的提出
2.2 计算机层面扫描
2.3 硬化和软化与CT数变化规律的关系
2.3.1 试样整体和整体分层扫描结果
2.3.2 试样薄弱区分层扫描结果
2.3.3 扰动状态理论的合理性
2.4 扰动因子演化方程的CT数统计值引入
本章小结
参考文献
第3章 基于扰动状态理论的岩石受压响应描述
3.1 典型岩土工程问题的扰动状态理论方法
3.1.1 排水土问题
3.1.2 不排水土问题
3.1.3 岩石问题
3.1.4 平均化思想
3.2 岩石单轴受压应力应变关系描述
3.2.1 岩石应变软化描述的直接迭代法
3.2.2 三种典型岩石应力应变关系描述
3.2.3 弹性压密点之后的响应描述
3.3 岩石单轴受压体应变变化描述
3.4 岩石常规三轴受压应力应变关系描述
3.5 应用HISS模型的岩石受压响应描述
3.5.1 分级单屈服面模型HISS
3.5.2 模型参数的物理意义
3.5.3 模型与扰动因子的结合
3.5.4 初始刚度矩阵
3.5.5 模型参数选取
3.5.6 本构公式说明
本章小结
参考文献
第4章 基于扰动状态理论的Blot固结有限元分析
4.1 利用修正剑桥模型描述土的响应
4.2 扰动状态理论导入平衡方程
4.3 渗流连续方程
4.4 综合方程
4.5 有限元程序编制
4.6 算例
本章小结
参考文献
第5章 基于扰动状态理论的应力各向异性响应描述
5.1 各向异性扰动因子
5.2 土的各向异性响应有限元模型
5.2.1 基于HISS模型的有限元实现
5.2.2 硬化漂移修正
5.2.3 物理量初始值确定
5.2.4 各向异性扰动因子的引入
5.2.5 扰动因子的叠加
5.3 算例
5.3.1 混合编程
5.3.2 轴对称问题算例
5.3.3 平面应变问题算例
5.3.4 参数调试
5.4 关于扰动状态理论本质的讨论
本章小结
参考文献
第6章 结论与展望
参考文献
附录
书摘插图
第1章 绪论
只利用一种本构模型有时不能很好地描述材料响应。如果利用两种本构模型作为参考，取其各自描述结果的加权平均值作为最终结果，就有可能大大提高响应描述的准确性。当然，这两种参考本构模型的选用不是随意的。本构模型必须对应材料的本质特征。扰动状态理论（disturbed state conCept theory，简称DSC）的意义在于利用本构模型来达到描述材料响应的目的。扰动状态理论认为，材料受到外部荷载作用时的响应是两种参考响应的加权平均，处于相对完整状态的材料的响应和处于调节后状态的材料的响应以一个扰动因子作为权相加构成材料的真实响应。相对完整状态relative intact state，简称Rl。调节后状态fully adjusted state，简称FA。平均响应状态average response state，简称AV（平均响应状态也可称为真实响应状态actual response state，简称AR）。扰动因子disturbance factor，简称D。Rl是理想化或人为规定的“完美”状态，FA是理想化或人为规定的“极限”状态。在外部荷载作用初期，材料中处于“完美”状态的部分多而处于“极限”状态的部分少；随着外部荷载作用的发展，材料内部颗粒结构性质发生变化，越来越多的“完美”状态部分自动转变为“极限”状态部分，直到材料内部每一点都达到“极限”状态。“扰动”的涵义是在外部荷载作用下材料内部颗粒结构性质自动发生变化。两种参考响应都与材料本身的性质有关，每一种参考响应对应一种本构模型。扰动状态理论认为两种参考本构模型得到的响应都是材料本身固有的响应。扰动是材料的自身性质，外部荷载作用只是诱因。材料性质的变化过程是自发发生的。
扰动状态理论是一种适合多种工程材料的应力应变响应描述理论。本书将扰动状态理论应用于土和岩石的力学响应描述。扰动状态理论的两大核心内容是本构模型HISS和扰动因子D。理论的应用步骤是利用HISS模型或其他合适的模型，通过扰动因子D的作用，描述材料的响应。分级单屈服面模型HISS一般用来描述相对完整状态Rl的材料响应。扰动状态理论利用本构模型的最终目的是描述材料受荷时的响应，不在于深入研究本构模型本身。
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