裂隙巖體應力滲流耦合特性及錨固理論

前言
第1章引言
1.1研究背景
1.2節(jié)理裂隙應力滲流耦合機理研究綜述
1.2.1巖石裂隙表面形貌描述方法研究
1.2.2巖石裂隙滲流特性描述方法
1.2.3正應力對巖石節(jié)理滲透性影響的試驗研究
1.2.4剪切變形對巖石節(jié)理滲透性影響的試驗研究
1.2.5巖石裂隙滲流應力耦合模型研究
1.2.6巖石裂隙中溶質(zhì)運移研究
1.3裂隙巖體錨固研究綜述
1.3.1試驗及理論分析方面
1.3.2數(shù)值分析方面
1.4本書主要內(nèi)容
參考文獻
第2章粗糙節(jié)理面剪切破壞機理和強度模型
2.1巖體節(jié)理剪切試驗裝置開發(fā)與試驗研究
2.1.1新型巖體剪切試驗裝置的開發(fā)背景
2.1.2直剪試驗裝置的硬件和軟件系統(tǒng)
2.1.3巖石裂隙的剪切力學行為的試驗研究
2.2結(jié)構(gòu)面剪切破壞細觀機理數(shù)值模擬研究
2.2.1巖石材料的顆粒流程序表達
2.2.2巖石壓縮破壞過程的細觀模擬研究
2.2.3巖石節(jié)理面剪切破壞細觀機理研究
2.3裂隙表面形態(tài)數(shù)學描述及特性研究
2.3.1裂隙表面形態(tài)特征函數(shù)
2.3.2裂隙表面形態(tài)特征理論研究
2.4粗糙節(jié)理面隨機強度模型
2.4.1單個長方體凸起剪切破壞分析
2.4.2隨機強度模型建立
2.4.3物模試驗驗證
2.4.4隨機模型中參數(shù)影響
2.5地下洞室圍巖裂隙開裂判斷方法及其應用
2.5.1工程研究背景
2.5.2裂隙擴展判據(jù)
2.5.3裂隙擴展判斷方法與計算流程
2.5.4工程應用概況
2.5.5數(shù)值模擬計算與分析
2.5.6分析和討論
2.6本章小結(jié)
參考文獻
第3章粗糙節(jié)理面剪切滲流耦合試驗及數(shù)值模擬研究
3.1巖石節(jié)理水力耦合特性研究
3.1.1節(jié)理裂隙水力學性質(zhì)描述
3.1.2自然巖石節(jié)理滲流性質(zhì)研究
3.1.3巖石節(jié)理水力耦合研究
3.1.4巖石結(jié)構(gòu)面滲流特性研究新進展
3.1.5小結(jié)
3.2剪切滲流耦合機理試驗研究
3.2.1試驗裝置概括
3.2.2數(shù)控伺服系統(tǒng)的建立
3.2.3巖石試件準備及表面數(shù)據(jù)測量
3.2.4剪切滲流試驗過程
3.2.5試驗結(jié)果分析
3.2.6小結(jié)
3.3節(jié)理裂隙剪切滲流耦合試驗數(shù)值模擬研究
3.3.1試驗描述
3.3.2試驗過程中力學開度的應用方法
3.3.3數(shù)值計算控制方程
3.3.4邊界條件和接觸面積的處理方法
3.3.5結(jié)果比較和分析
3.3.6小結(jié)
3.4本章小結(jié)
參考文獻
第4章粗糙節(jié)理面滲流計算模型和溶質(zhì)運移機理研究
4.1考慮分形特征的節(jié)理面滲流計算模型研究
4.1.1節(jié)理面滲流計算分形模型
4.1.2節(jié)理面分形維數(shù)計算
4.1.3節(jié)理滲流計算公式的驗證
4.1.4修正參數(shù)的分析與討論
4.1.5小結(jié)
4.2溶質(zhì)運移數(shù)值模擬
4.2.1運移場控制與方程與邊界條件
4.2.2運移場模擬結(jié)果分析
4.2.3考慮吸附作用的溶質(zhì)運移
4.2.4小結(jié)
4.3本章小結(jié)
參考文獻
第5章裂隙巖體錨固機理和理論模型
5.1裂隙巖體基本變形規(guī)律研究
5.1.1裂隙巖體幾何特性研究
5.1.2節(jié)理變形特性研究
5.2巖石節(jié)理面錨固作用機理
5.2.1節(jié)理巖體錨桿局部應力和變形性質(zhì)
5.2.2數(shù)值計算公式
5.3巖石節(jié)理面剪切試驗顆粒流模擬
5.3.1數(shù)值模型的建立及細觀參數(shù)的確定
5.3.2加錨節(jié)理面直剪試驗數(shù)值模擬
5.3.3小結(jié)
5.4節(jié)理面有限元計算模型
5.4.1二維線性節(jié)理單元剛度矩陣
5.4.2初應力引起的結(jié)點荷載
5.4.3錨桿對節(jié)理面“銷釘”作用
5.5加錨巖石節(jié)理有限元計算方法
5.5.1節(jié)理面計算方法
5.5.2錨桿對節(jié)理加固作用有限元計算過程
5.6本章小結(jié)
參考文獻
第6章加錨裂隙巖體計算模型研究及應用
6.1加錨節(jié)理面應力和變形研究
6.1.1壓剪應力狀態(tài)下節(jié)理面變形特點與錨桿應力分析
6.1.2拉剪應力狀態(tài)下節(jié)理面變形特點與錨桿應力分析
6.2加錨裂隙巖體本構(gòu)關系
6.2.1壓剪應力狀態(tài)下的本構(gòu)關系
6.2.2拉剪應力狀態(tài)下的本構(gòu)關系
6.3損傷與彈塑性耦合有限元實現(xiàn)
6.3.1損傷演化方程
6.3.2損傷與彈塑性耦合實現(xiàn)的基本方法
6.3.3材料非線性問題增量解法一般原理
6.3.4增量變塑性剛度法的基本思想
6.3.5迭代方法
6.3.6程序功能
6.4加錨裂隙巖體損傷模型在地下洞室群工程中的應用
6.4.1工程算例一
6.4.2工程算例二
6.5結(jié)論
6.5.1大崗山數(shù)值計算結(jié)論
6.5.2瑯琊山數(shù)值計算結(jié)論
6.5.3綜合結(jié)語
6.6本章小結(jié)
參考文獻
第7章滲透壓力作用下加錨裂隙巖體損傷模型研究
7.1滲透壓力作用下裂隙面上有效應力計算
7.2滲透壓力作用下加錨裂隙巖體損傷模型
7.2.1壓剪應力狀態(tài)下本構(gòu)關系
7.2.2拉剪應力狀態(tài)下本構(gòu)關系
7.3工程應用研究
7.3.1工程概況
7.3.2計算模型
7.3.3計算參數(shù)
7.3.4計算結(jié)果
7.3.5結(jié)論
7.4本章小結(jié)
參考文獻