本書基于宏觀大尺度工程問(wèn)題,將多孔隙巖石視為宏觀各向同性介質(zhì),假設(shè)裂隙網(wǎng)絡(luò)和孔隙結(jié)構(gòu)均勻分布,應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系與時(shí)間和加載速率無(wú)關(guān),在宏觀層面上建立了偏微分控制方程組。通過(guò)定義雙重孔隙介質(zhì)有效應(yīng)力建立了彈塑性損傷模型等本構(gòu)模型中固體骨架變形和雙重孔隙系統(tǒng)內(nèi)液體體積變化的耦合關(guān)系,為書中控制方程和本構(gòu)模型定義了一系列的模型
本書主要論述深部硬巖-硬性結(jié)構(gòu)面力學(xué)行為與動(dòng)力災(zāi)害評(píng)價(jià),全書共11章,圍繞三個(gè)核心問(wèn)題。第一,硬巖脆性破壞特征、機(jī)制與評(píng)價(jià),包括硬巖脆性破壞特征與機(jī)制、巖石脆性評(píng)價(jià)方法、巖石II型應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征、機(jī)制與應(yīng)用。第二,結(jié)構(gòu)面型巖爆孕育演化機(jī)制、影響因素與預(yù)警,包括深埋隧洞結(jié)構(gòu)面型巖爆案例介紹、結(jié)構(gòu)面型巖爆分類與機(jī)制、剪
本書全面、系統(tǒng)地介紹了巖石細(xì)觀損傷力學(xué)試驗(yàn)研究和巖石損傷理論研究。針對(duì)巖石細(xì)觀損傷研發(fā)了圖像處理平臺(tái);從細(xì)觀層面定性解釋大理巖損傷發(fā)展過(guò)程,將量化的損傷數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化;分析不同含水率下紅砂巖微裂紋損傷演化與宏觀力學(xué)響應(yīng)之間的規(guī)律。結(jié)合熱力學(xué)定律和細(xì)觀損傷力學(xué)基本原理,探討高溫對(duì)大理巖的剛度、峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、彈性模量
本書以瀾滄江苗尾水電站近壩邊坡為例,基于作者對(duì)傾倒變形現(xiàn)象多年的科研工作和工程實(shí)踐,系統(tǒng)介紹了層狀結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡傾倒變形機(jī)制與穩(wěn)定性研究的基本原理和方法。主要內(nèi)容包括:概括了適用于傾倒變形體現(xiàn)場(chǎng)工作的調(diào)查技術(shù);總結(jié)了層狀結(jié)構(gòu)傾倒巖體結(jié)構(gòu)特征,建立了傾倒變形評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;根據(jù)傾倒巖體結(jié)構(gòu)與變形特征,提出了傾倒巖體參數(shù)取值方
本書系統(tǒng)介紹了作者提出的統(tǒng)計(jì)巖體力學(xué)理論和應(yīng)用。理論部分主要包括巖體結(jié)構(gòu)的幾何概率統(tǒng)計(jì)理論、裂隙巖體的彈性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、裂隙巖體的強(qiáng)度與破壞概率理論、巖體水力學(xué)理論、巖體工程性質(zhì)與巖體質(zhì)量分級(jí)原理、裂隙巖體的全過(guò)程變形分析、高地應(yīng)力巖體與巖爆機(jī)理分析,以及統(tǒng)計(jì)巖體力學(xué)對(duì)邊坡和地下工程中若干理論問(wèn)題分析。結(jié)合各部分理論
本書以工程環(huán)境下的巖石為主要研究對(duì)象,同時(shí)還涉及其他巖土類材料,如土體等地質(zhì)材料和混凝土等工程材料。巖石強(qiáng)度理論是一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題,建立科學(xué)合理的強(qiáng)度理論,對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)、礦山與能源開(kāi)采、地下能源存儲(chǔ)及核廢料處置等領(lǐng)域的研究具有重要意義。如何將建立的強(qiáng)度理論轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的計(jì)算程序,涉及本構(gòu)模型的建立,以及如何
巖體中原生節(jié)理面和開(kāi)挖所致的新生破裂面是制約工程巖體宏觀破壞特征、卸荷力學(xué)響應(yīng)、工程穩(wěn)定性的重要因素。本書圍繞這兩類巖體裂面開(kāi)展系列試驗(yàn)測(cè)試、理論分析和工程應(yīng)用實(shí)踐,利用3D掃描技術(shù)構(gòu)建巖體裂面的數(shù)字模型,提出裂面形貌特征、剪切磨損及各向異性的定量表征方法;結(jié)合3D掃描技術(shù)、3D打印技術(shù)與3D雕刻技術(shù),提出多種天然巖體
《數(shù)字巖心及3D打印在巖石滲流-變形機(jī)理研究中的應(yīng)用》將室內(nèi)巖石孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)試、基于重建模型的數(shù)字巖心模擬和巖石3D打印技術(shù)有機(jī)結(jié)合,最終建立了一套多技術(shù)融合的巖心微觀結(jié)構(gòu)表征和巖石滲流變形可視化物理模擬技術(shù)及計(jì)算方法。《數(shù)字巖心及3D打印在巖石滲流-變形機(jī)理研究中的應(yīng)用》內(nèi)容包括孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)試與表征方法適用性評(píng)價(jià)、基于C
巖石斷裂的萌生和擴(kuò)展是引起巖石結(jié)構(gòu)破壞的主要原因,因此,巖石斷裂過(guò)程的詳細(xì)觀測(cè)為巖石力學(xué)和巖石工程提供了幫助。然而,巖石斷裂力學(xué)存在兩個(gè)基本的困難:一是難以對(duì)巖石斷裂進(jìn)行全面、準(zhǔn)確、細(xì)致的觀察;二是難以進(jìn)行復(fù)雜條件下巖石斷裂過(guò)程的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。本書應(yīng)用數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)的光學(xué)技術(shù)來(lái)研究巖石破裂過(guò)程和相關(guān)的應(yīng)用。為了模擬
本書是一本關(guān)于巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)與安全治理方面的專著,介紹了作者在大量高陡巖質(zhì)邊坡工程治理及典型特大滑坡災(zāi)害應(yīng)急處置中的系列研究成果。全書共分9章,主要介紹了邊坡巖體結(jié)構(gòu)性狀與抗剪強(qiáng)度參數(shù)估算、巖質(zhì)邊坡可靠性分析與三維穩(wěn)定評(píng)價(jià)、巖質(zhì)邊坡強(qiáng)度劣化與補(bǔ)強(qiáng)加固機(jī)理以及塊體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)與綜合治理等關(guān)鍵技術(shù),可為高陡巖質(zhì)邊坡工程的施工
圍繞復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下高巖質(zhì)邊坡安全控制問(wèn)題,根據(jù)巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)破壞模式,本書將坡體結(jié)構(gòu)劃分為碎裂結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)面控制型。綜合運(yùn)用巖體力學(xué)、彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)以及分形理論等多學(xué)科理論,遵循“地質(zhì)概化、理論建模、試驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)值模擬、工程應(yīng)用”的研究路線,依托我國(guó)露天礦、路塹以及庫(kù)區(qū)高陡邊坡工程,開(kāi)展復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下巖質(zhì)邊坡破壞機(jī)
巖體多物理場(chǎng)耦合下的損傷斷裂是煤炭開(kāi)采、油氣開(kāi)發(fā)、土木工程等實(shí)際工程中常見(jiàn)且至關(guān)重要的問(wèn)題。理解巖體損傷演化和斷裂擴(kuò)展的影響機(jī)理并控制誘發(fā)災(zāi)害需要高精度和可靠的解答。本書中發(fā)展的高性能自適應(yīng)算法和數(shù)值模擬技術(shù)在精確性和可靠性方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。本書主要介紹巖體考慮多物理場(chǎng)(溫度場(chǎng)、流體場(chǎng)、力學(xué)場(chǎng)和化學(xué)場(chǎng))耦合下?lián)p傷斷裂
本書以邊坡參數(shù)概率反演及可靠度更新為主題,重點(diǎn)闡述貝葉斯更新基本理論及方法在邊坡工程中的應(yīng)用。研究了巖土體參數(shù)非平穩(wěn)分布特性、空間變異參數(shù)概率分布推斷、有限場(chǎng)地信息條件下的邊坡參數(shù)概率反演及可靠度更新、邊坡場(chǎng)地勘察方案優(yōu)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題。豐富了邊坡可靠度貝葉斯更新基本理論、提出了巖土體參數(shù)概率分布推斷的自適應(yīng)貝葉斯更新方法
巖體的尺寸效應(yīng)是巖體力學(xué)中的經(jīng)典問(wèn)題。巖體的尺寸效應(yīng)直接關(guān)系著巖體宏觀力學(xué)參數(shù)的選取,在巖土工程設(shè)計(jì)中具有重要的作用!稁r體力學(xué)特性尺寸效應(yīng)與工程實(shí)踐》以楊房溝、丹巴、白鶴灘三個(gè)水電工程建設(shè)中遇到的三類典型巖體的尺寸效應(yīng)問(wèn)題為支撐,詳細(xì)闡述工程巖體力學(xué)特性尺寸效應(yīng)問(wèn)題分析方法、巖體結(jié)構(gòu)面分布特征采集技術(shù)、三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)
本書對(duì)國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)(ISRM)建議的巖石拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)方法(行業(yè)內(nèi)參照的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))開(kāi)展了系統(tǒng)的數(shù)值模擬、理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)研究,找到了這些國(guó)際建議方法測(cè)試結(jié)果存在顯著差異以及存在誤差的關(guān)鍵原因,并且揭示了這些試驗(yàn)現(xiàn)象背后蘊(yùn)含的重要的巖石斷裂力學(xué)機(jī)理,進(jìn)一步澄清了關(guān)于1995年建議方法的國(guó)際爭(zhēng)議問(wèn)題,基于已有的方法進(jìn)行
邊坡穩(wěn)定性分析一直是巖土力學(xué)與工程的重要研究課題,自20世紀(jì)50年代以來(lái)在國(guó)內(nèi)外興起了研究和應(yīng)用熱潮,并取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。本書首先綜述傳統(tǒng)的極限平衡方法,然后以作者多年來(lái)在嚴(yán)格極限平衡方法及相關(guān)領(lǐng)域中取得的研究成果為主進(jìn)行介紹,主要內(nèi)容包括:傳統(tǒng)條分法、邊坡穩(wěn)定性分析的無(wú)條分法、基于Morgenstern-Price假
巖石參數(shù)是工程優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本依據(jù),原位試驗(yàn)是工程巖體參數(shù)研究最有效的手段之一。針對(duì)我國(guó)西部地區(qū)復(fù)雜條件下巖體的力學(xué)特性與參數(shù)取值問(wèn)題,本書在總結(jié)我國(guó)巖石力學(xué)試驗(yàn)研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上,研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)巖體高壓變形試驗(yàn)與直剪試驗(yàn)、真三軸試驗(yàn)及流變?cè)囼?yàn)新技術(shù),集成創(chuàng)新巖體結(jié)構(gòu)及微細(xì)觀破壞過(guò)程精細(xì)探測(cè)技術(shù),對(duì)復(fù)雜條件下工程巖體變形特性、強(qiáng)
,以煤礦井下采動(dòng)過(guò)程造成的煤巖體連續(xù)變形影響煤巖體滲流變化特性為目標(biāo)開(kāi)展相關(guān)研究。采用反演分析方法,辨識(shí)影響覆巖層內(nèi)部變形及滲流變化的關(guān)鍵參數(shù),建立采動(dòng)條件下巖層內(nèi)部動(dòng)態(tài)變形計(jì)算數(shù)學(xué)模型,深入分析地表至煤層頂板間巖層的動(dòng)態(tài)變形規(guī)律,解決傳統(tǒng)的以"數(shù)值、物理模擬"分析方法為主效率低下問(wèn)題。然后在此基礎(chǔ)上,通過(guò)理論推導(dǎo)煤巖
我國(guó)寒區(qū)分布面積廣,凍融損傷問(wèn)題嚴(yán)重威脅寒區(qū)巖體工程的安全穩(wěn)定。巖體的凍融損傷涉及低溫環(huán)境下復(fù)雜的溫度場(chǎng)(thermo)、滲流場(chǎng)(hydro)和應(yīng)力場(chǎng)(mechanical)的耦合問(wèn)題。為解決巖體工程凍害難題,需研究低溫THM耦合條件下水冰相變對(duì)巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)演化的影響及其反饋?zhàn)饔,以揭示巖體凍融損傷機(jī)理。通過(guò)試驗(yàn)研究、
裂隙擴(kuò)展是準(zhǔn)脆性材料非線性變形、材料劣化和漸進(jìn)破壞過(guò)程中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。充分考慮材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征和局部力學(xué)特性,通過(guò)多尺度方法建立宏觀本構(gòu)方程是裂隙材料研究的本質(zhì)要求。本書將基于線性均質(zhì)化方法和不可逆熱動(dòng)力學(xué)原理,構(gòu)建裂隙巖石多尺度損傷力學(xué)本構(gòu)理論體系,提出能夠合理考慮材料各向異性及單邊效應(yīng)、力學(xué)機(jī)理明確、參數(shù)確定簡(jiǎn)單