目 錄
前 言
第1章 緒論1
1.1 巖石力學(xué)性質(zhì)和破壞機(jī)理研究現(xiàn)狀2
1.2 本書的主要內(nèi)容4
參考文獻(xiàn)5
第2章 巖石細(xì)觀孔/裂隙結(jié)構(gòu)特征分析9
2.1 巖石孔/裂隙結(jié)構(gòu)CT掃描9
2.1.1 巖石孔隙結(jié)構(gòu)CT掃描試驗9
2.1.2 巖石裂隙結(jié)構(gòu)CT掃描試驗10
2.2 巖石孔/裂隙結(jié)構(gòu)CT圖像分析12
2.2.1 孔隙結(jié)構(gòu)CT圖像分析13
2.2.2 裂隙結(jié)構(gòu)CT圖像分析14
2.3 巖石孔/裂隙結(jié)構(gòu)統(tǒng)計特征和分布規(guī)律16
2.3.1 孔徑大小分布規(guī)律16
2.3.2 孔隙空間位置分布規(guī)律19
2.3.3 孔隙間距分布規(guī)律24
2.4 本章小結(jié)29
參考文獻(xiàn)29
第3章 巖石細(xì)觀孔/裂隙結(jié)構(gòu)的重構(gòu)模型31
3.1 模型重構(gòu)方法概述31
3.1.1 巖石孔隙模型回顧31
3.1.2 巖石裂隙模型回顧39
3.2 巖石孔隙模型重構(gòu)方法41
3.2.1 Monte Carlo方法41
3.2.2 隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生42
3.2.3 孔隙結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型44
3.3 巖石孔隙重構(gòu)模型49
3.3.1 孔隙空間分布隨機(jī)數(shù)49
3.3.2 孔隙間距分布隨機(jī)數(shù)51
3.3.3 孔徑大小分布隨機(jī)數(shù)51
3.3.4 孔隙模型的建立51
3.4 巖石裂隙重構(gòu)模型53
3.4.1 三維裂隙幾何模型的建立53
3.4.2 三維裂隙有限元模型的建立54
3.5 本章小結(jié)56
參考文獻(xiàn)56
第4章 孔隙巖石變形破壞力學(xué)機(jī)理的數(shù)值分析61
4.1 孔隙率對巖石力學(xué)性能和變形破壞的影響61
4.1.1 孔隙率對巖石變形破壞的影響61
4.1.2 孔隙率對巖石強(qiáng)度的影響70
4.2 孔徑對巖石力學(xué)性能和變形破壞的影響71
4.2.1 孔徑對巖石變形破壞的影響71
4.2.2 孔徑對巖石抗拉強(qiáng)度的影響87
4.3 孔隙空間位置對巖石力學(xué)性質(zhì)和變形破壞的影響88
4.3.1 孔隙空間位置對巖石變形破壞的影響88
4.3.2 孔隙位置對巖石抗拉強(qiáng)度的影響100
4.4 孔隙對巖石應(yīng)力場分布特征的影響101
4.4.1 應(yīng)力場的理論解101
4.4.2 應(yīng)力場的數(shù)值解105
4.5 本章小結(jié)108
參考文獻(xiàn)108
第5章 孔隙巖石物理模型劈裂破壞CT掃描試驗110
5.1 CT加載裝置110
5.2 孔隙巖石物理模型制備及力學(xué)性能111
5.2.1 孔隙巖石物理模型制備111
5.2.2 孔隙巖石物理模型的孔隙結(jié)構(gòu)特征114
5.2.3 孔隙巖石物理模型的力學(xué)性質(zhì)122
5.2.4 孔隙巖石物理模型劈裂的應(yīng)力-應(yīng)變性質(zhì)124
5.3 孔隙巖石物理模型劈裂CT掃描試驗127
5.4 孔隙巖石細(xì)觀結(jié)構(gòu)的演化分析132
5.5 本章小結(jié)136
參考文獻(xiàn)136
第6章 卸載條件下裂隙巖石變形破壞及能量分析137
6.1 材料參數(shù)和邊界條件的選取137
6.2 加、卸載條件和破壞準(zhǔn)則139
6.3 結(jié)果與分析140
6.3.1 應(yīng)力、應(yīng)變分布與變形破壞特征140
6.3.2 單元耗散能與可釋放應(yīng)變能的特征148
6.4 本章小結(jié)150
參考文獻(xiàn)150
第7章 溫度對孔隙巖石力學(xué)性能的影響152
7.1 孔隙巖心制備152
7.1.1 孔徑分布154
7.1.2 孔隙位置空間分布155
7.1.3 孔隙間距分布157
7.2 溫度試驗160
7.3 高溫下孔隙巖石單軸壓縮試驗161
7.4 試驗結(jié)果分析164
7.4.1 溫度作用下孔隙率對抗壓強(qiáng)度的影響164
7.4.2 溫度作用下孔隙率對彈性模量的影響165
7.4.3 溫度作用下孔隙率對泊松比的影響167
7.5 溫度作用下孔隙微觀結(jié)構(gòu)的演化分析168
7.6 溫度作用下孔隙巖石基體化學(xué)性質(zhì)分析175
7.7 本章小結(jié)178
參考文獻(xiàn)178
第8章 三軸應(yīng)力下巖石裂縫擴(kuò)展及破裂能量機(jī)理180
8.1 裂縫擴(kuò)展巖石三軸壓縮CT掃描試驗181
8.1.1 樣品制備及力學(xué)性能測試181
8.1.2 巖石三軸壓縮試驗182
8.1.3 CT掃描試驗183
8.2 三軸應(yīng)力對裂縫擴(kuò)展規(guī)律的影響184
8.3 裂縫展布形態(tài)和表征參數(shù)187
8.3.1 裂縫面積分布特征187
8.3.2 裂縫長度分布特征191
8.3.3 裂縫寬度分布特征194
8.3.4 裂縫形態(tài)的分形特征197
8.4 裂縫發(fā)育及擴(kuò)展的能量機(jī)制199
8.5 本章小結(jié)201
參考文獻(xiàn)202
彩圖