本書主要介紹了作者近年來在三峽庫區(qū)庫岸邊坡水-巖作用方面的開展的一些研究工作。包括水庫正常運營過程中庫水位變化的階段性影響機理，水庫運營期的庫岸邊坡水-巖作用機制，考慮裂隙水壓力的裂紋擴展規(guī)律及斷裂判據(jù)，巖石力學試驗試樣選擇、強度預測方法，巖石力學系列對比試驗中的強度修正思路與方法，浸泡-風干循環(huán)水-巖作用下典型砂巖的抗壓強度、抗拉強度、斷裂韌度、彈性模量、變形模量、粘聚力、摩擦角、縱波波速、回彈值等物理力學參數(shù)劣化規(guī)律以及巖石礦物組成與結構、孔隙率等微觀結構變化特征，水-巖作用下?lián)p傷砂巖的物理力學劣化規(guī)律，水-巖作用下砂巖動彈性模量、阻尼比、阻尼系數(shù)的等動力響應特征變化規(guī)律，水-巖作用下砂巖的劣化機理、損傷演化方程和考慮壓密效應的分段統(tǒng)計損傷本構方程等內(nèi)容。
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目錄
第1章緒論1
1.1庫岸邊坡水-巖作用研究背景及意義1
1.2庫岸邊坡水-巖作用國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析5
1.2.1庫岸邊坡變形穩(wěn)定研究現(xiàn)狀分析5
1.2.2庫岸邊坡水-巖作用研究現(xiàn)狀分析7
1.3研究內(nèi)容和思路11
1.3.1主要研究內(nèi)容11
1.3.2研究技術路線14
1.4專用水-巖作用試驗設備研制14
1.5小結15
第2章水庫正常運營過程中庫岸邊坡水-巖作用研究16
2.1庫水位升、降變化對庫岸邊坡變形穩(wěn)定的影響17
2.1.1庫水位上升期水-巖力學作用機理分析17
2.1.2庫水位下降期水-巖力學作用機理分析20
2.1.3庫水位升、降變化時典型庫岸滑坡穩(wěn)定性分析21
2.2庫水位相對穩(wěn)定期的水-巖物理、化學作用分析23
2.3庫水位反復升、降變化導致的浸泡—風干循環(huán)水-巖作用25
2.4考慮裂隙水壓力的裂紋應力強度因子分析29
2.4.1水壓力作用下裂紋Ⅰ型應力強度因子30
2.4.2水壓力作用下裂紋Ⅱ型應力強度因子30
2.4.3考慮水壓力作用的Ⅰ～Ⅱ型復合裂紋擴展研究31
2.4.4考慮裂隙水壓力的巖體壓剪斷裂判據(jù)35
2.5小結37
第3章巖石力學試驗試樣選擇、強度預測與修正研究39
3.1巖石力學試驗結果離散性的影響因素分析40
3.2巖石力學試樣選擇、強度預測方法研究41
3.2.1常用無損檢測技術的基本原理41
3.2.2超聲波對巖石內(nèi)部缺陷的識辨能力42
3.3超聲-回彈綜合法測試與分析43
3.3.1超聲-回彈綜合法強度預測實例分析43
3.3.2關于超聲-回彈綜合法的說明46
3.4巖石力學系列對比試驗中抗壓強度修正方法研究47
3.4.1離散性對巖石力學系列對比試驗的影響47
3.4.2巖石力學系列對比試驗中強度修正方法研究48
3.4.3巖石力學系列對比試驗中強度修正實例及分析49
3.4.4巖石力學系列對比試驗中強度修正方法的討論52
3.5小結53
第4章水-巖作用下砂巖力學特性劣化規(guī)律研究54
4.1考慮浸泡—風干循環(huán)的水-巖作用試驗方案設計54
4.1.1巖樣制備與選擇54
4.1.2浸泡—風干循環(huán)水-巖作用試驗方案55
4.2三軸壓縮作用下砂巖應力-應變特性分析56
4.3砂巖試樣彈性模量、變形模量變化規(guī)律58
4.4砂巖試樣抗壓強度變化規(guī)律分析64
4.5砂巖試樣抗剪強度參數(shù)劣化規(guī)律分析66
4.6砂巖試樣破壞形態(tài)研究68
4.7小結73
第5章水-巖作用下?lián)p傷砂巖力學特性劣化規(guī)律研究75
5.1損傷砂巖水-巖作用試驗設計76
5.1.1損傷砂巖試樣制作76
5.1.2水-巖作用試驗方案77
5.2水-巖作用下?lián)p傷砂巖縱波波速、回彈值變化規(guī)律77
5.3損傷砂巖的抗壓強度劣化規(guī)律81
5.4水-巖作用下?lián)p傷砂巖和“完整”砂巖劣化規(guī)律比較83
5.5水-巖作用下?lián)p傷砂巖力學特性劣化機制分析84
5.6小結87
第6章水-巖作用下砂巖斷裂力學特性劣化規(guī)律研究88
6.1砂巖Ⅰ型斷裂韌度及其與強度參數(shù)的相關性研究88
6.1.1試驗方案設計89
6.1.2砂巖Ⅰ型斷裂韌度KⅠC試驗結果及分析91
6.1.3砂巖抗壓、抗拉強度試驗結果及分析92
6.1.4砂巖Ⅰ型斷裂韌度KⅠC與強度參數(shù)相關性分析94
6.2水-巖作用下砂巖斷裂力學特性劣化規(guī)律試驗研究99
6.2.1試樣制備與選擇99
6.2.2試驗方案設計99
6.3水-巖作用下砂巖斷裂特性劣化規(guī)律101
6.3.1砂巖試樣斷裂韌度變形特征分析101
6.3.2水-巖作用下砂巖斷裂力學特性劣化規(guī)律102
6.3.3斷裂韌度與抗拉強度相關性討論105
6.4小結107
第7章水-巖作用砂巖動力特性劣化規(guī)律研究108
7.1試驗方案設計108
7.1.1試樣制作108
7.1.2試驗方案109
7.2循環(huán)荷載作用下的動力響應分析原理110
7.2.1循環(huán)荷載作用下動力響應計算原理110
7.2.2循環(huán)荷載作用下動力響應簡化計算公式112
7.3水-巖作用下砂巖動力特性劣化規(guī)律分析113
7.4水-巖作用下砂巖動力特性劣化機制探討117
7.5小結118
第8章水-巖作用砂巖微觀結構變化規(guī)律及機理研究120
8.1巖石試樣特征和試驗方法120
8.1.1巖石試樣的特征分析120
8.1.2試驗方法121
8.2浸泡溶液離子濃度變化規(guī)律分析121
8.3水-巖作用下砂巖次生孔隙率變化規(guī)律分析126
8.3.1基于離子濃度變化的次生孔隙率分析126
8.3.2砂巖實測次生孔隙率變化規(guī)律129
8.4砂巖試樣的縱波波速、回彈值變化規(guī)律130
8.5水-巖循環(huán)作用下砂巖試樣微觀結構變化及劣化機理分析134
8.6小結136
第9章水-巖作用下砂巖劣化損傷統(tǒng)計本構模型139
9.1水-巖作用下砂巖力學參數(shù)劣化規(guī)律139
9.2水-巖作用下砂巖損傷變量的確定141
9.2.1損傷變量的確定141
9.2.2巖石微元強度的確定142
9.3水-巖作用下砂巖統(tǒng)計損傷本構模型143
9.3.1水-巖作用下砂巖統(tǒng)計損傷本構方程143
9.3.2水-巖作用下砂巖統(tǒng)計損傷本構方程參數(shù)的確定145
9.3.3水-巖作用下砂巖統(tǒng)計損傷本構模型的驗證147
9.4小結149
第10章研究結論及展望150
10.1主要研究結論150
10.1.1水庫正常運營過程中庫岸邊坡水-巖作用分析150
10.1.2巖石力學試驗試樣選擇和強度預測、修正研究151
10.1.3水-巖作用下砂巖力學特性劣化規(guī)律研究152
10.1.4水-巖作用下?lián)p傷砂巖力學特性劣化規(guī)律研究153
10.1.5水-巖作用下砂巖斷裂力學特性劣化規(guī)律研究153
10.1.6水-巖作用砂巖動力特性劣化規(guī)律研究154
10.1.7水-巖作用砂巖微觀結構變化規(guī)律及機理研究155
10.1.8水-巖作用下砂巖劣化損傷統(tǒng)計本構模型156
10.2研究展望156
參考文獻158
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