基于能量耗散的巖石破壞研究及其在巖坡工程中的應(yīng)用
本書(shū)全面而系統(tǒng)地介紹了作者近年來(lái)在巖石破壞理論及巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析方面的研究成果，主要從巖石破壞能量方法研究、巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)過(guò)程分析及巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性定性評(píng)價(jià)三個(gè)方面進(jìn)行研究，提出了基于最小耗能原理的巖石損傷模型及巖石斷裂準(zhǔn)則，分析了巖石中裂紋擴(kuò)展的基本過(guò)程，在此基礎(chǔ)上，從理論上分析了含單裂紋巖質(zhì)邊坡、含雙裂紋巖質(zhì)邊坡及多裂紋巖質(zhì)邊坡的失穩(wěn)過(guò)程，并采用數(shù)值方法對(duì)理論研究進(jìn)行驗(yàn)證。此外，根據(jù)邊坡裂紋擴(kuò)展耗能最小的原理，提出了一種計(jì)算多裂紋巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值方法。最后，基于新型蟻群聚類(lèi)算法對(duì)巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性定性評(píng)價(jià)進(jìn)行研究，提出了一種適用性廣泛的工程類(lèi)比法。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 巖石損傷破壞研究現(xiàn)狀 1
1.1.1 材料損傷研究現(xiàn)狀 2
1.1.2 損傷演化方程研究現(xiàn)狀 4
1.1.3 常用的巖石損傷模型概述 7
1.1.4 目前研究的分析 13
1.2 巖石斷裂破壞研究現(xiàn)狀 15
1.3 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析研究現(xiàn)狀 18
1.3.1 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析研究歷史 20
1.3.2 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析傳統(tǒng)方法研究 21
1.3.3 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析細(xì)觀方法研究 24
1.4 本書(shū)主要內(nèi)容 28
參考文獻(xiàn) 29
第2章 基于最小耗能原理的巖石破壞機(jī)理研究 39
2.1 最小耗能原理及其基本方法 39
2.1.1 最小耗能原理介紹 39
2.1.2 最小耗能原理與最小熵產(chǎn)生原理的區(qū)別 42
2.1.3 最小耗能原理解決問(wèn)題的三種途徑 43
2.2 基于最小耗能原理的巖石損傷研究 44
2.2.1 基于最小耗能原理的損傷及其本構(gòu)理論 44
2.2.2 基于最小耗能原理的巖塊損傷演變研究 48
2.2.3 三向應(yīng)力作用下巖石的損傷演化方程 53
2.3 基于最小耗能原理的巖石斷裂研究 54
2.3.1 基于最小耗能原理的巖石斷裂破壞準(zhǔn)則研究 54
2.3.2 基于最小耗能原理的巖石整體破壞準(zhǔn)則研究 60
2.4 本章小結(jié) 63
參考文獻(xiàn) 64
第3章 裂紋巖體破壞過(guò)程理論研究 66
3.1 一般環(huán)境下巖體的破壞過(guò)程分析 66
3.1.1 巖石斷裂破壞的力學(xué)機(jī)制 66
3.1.2 壓剪作用下巖石裂紋擴(kuò)展研究 68
3.1.3 巖石斷裂過(guò)程中裂紋間相互作用分析 73
3.2 復(fù)雜環(huán)境下巖體的破壞過(guò)程分析 81
3.2.1 化學(xué)腐蝕環(huán)境下巖石的損傷研究 81
3.2.2 化學(xué)腐蝕環(huán)境下多裂紋巖體破壞的斷裂準(zhǔn)則研究 84
3.2.3 化學(xué)腐蝕環(huán)境下多裂紋巖體破裂的試驗(yàn)驗(yàn)證 87
3.3 本章小結(jié) 96
參考文獻(xiàn) 97
第4章 巖石損傷破壞過(guò)程的數(shù)值模擬研究 99
4.1 RFPA軟件簡(jiǎn)介 99
4.2 長(zhǎng)方體花崗巖單軸壓縮試驗(yàn)數(shù)值模擬 100
4.2.1 基于最小耗能原理的巖石損傷演變方程 104
4.2.2 與 Mazars損傷模型的對(duì)比研究 106
4.3 圓柱體花崗巖單軸壓縮試驗(yàn)數(shù)值模擬 110
4.3.1 基于最小耗能原理的巖石損傷演變方程 115
4.3.2 與 Mazars損傷模型的對(duì)比研究 116
4.4 本章小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 119
第5章 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析 120
5.1 巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)過(guò)程理論分析 120
5.1.1 含單裂紋巖質(zhì)邊坡破壞過(guò)程分析 120
5.1.2 含雙裂紋巖質(zhì)邊坡破壞過(guò)程分析 122
5.1.3 含多裂紋巖質(zhì)邊坡破壞過(guò)程分析 125
5.2 巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)過(guò)程數(shù)值模擬 130
5.2.1 基于RFPA軟件的含裂紋巖質(zhì)邊坡的破壞過(guò)程數(shù)值模擬 130
5.2.2 基于FLAC軟件的含裂紋巖質(zhì)邊坡的破壞過(guò)程數(shù)值模擬 134
5.3 基于能量耗散的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析數(shù)值方法研究 151
5.3.1 多裂紋巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算方法 151
5.3.2 工程實(shí)例分析 154
5.4 本章小結(jié) 167
參考文獻(xiàn) 168
第6章 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析定性研究 169
6.1 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析定性研究現(xiàn)狀 169
6.2 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析定性研究算法 170
6.2.1 標(biāo)準(zhǔn)蟻群聚類(lèi)算法 170
6.2.2 篩選蟻群聚類(lèi)算法 172
6.2.3 蟻群聚類(lèi)算法的數(shù)據(jù)實(shí)例驗(yàn)證 174
6.2.4 蟻群聚類(lèi)算法的參數(shù)敏感性分析 181
6.3 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析定性研究工程應(yīng)用 189
6.3.1 工程實(shí)例一 189
6.3.2 工程實(shí)例二 195
6.3.3 工程實(shí)例三 199
6.3.4 應(yīng)用中的相關(guān)問(wèn)題說(shuō)明 201
6.4 本章小結(jié) 203
參考文獻(xiàn) 203
索引 207
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