岩体裂隙网络各向异性损伤力学效应研究

岩体裂隙网络各向异性损伤力学效应研究 
作者： 陈新，杨强，李德建 著  
出版时间：2016年版 
丛编项：岩石力学与工程研究著作丛书 
内容简介 
　　《岩体裂隙网络各向异性损伤力学效应研究》主要介绍岩体裂隙网络各向异性损伤力学效应的试验、理论研究和工程应用。在试验研究方面，以裂隙岩体模拟试件的单轴压缩试验为基础，采用数字图像处理、筛分试验和有限元模拟分别对试件的表面裂纹演化特征、破碎特征和起裂机制进行分析，研究试件宏观各向异性、非线性力学响应与其裂隙网络几何参数的相关关系，揭示裂隙岩体的损伤机理。在理论研究方面，以微平面二元介质模型为出发点建立了岩体本构关系研究的新框架，讨论了标量和矢量的方向分布函数及其各阶组构张量、岩体的各向异性损伤强度准则和岩体的微平面损伤本构模型。在工程应用方面，考虑岩体各向异性对油井井壁的稳定性进行了弹性和弹塑性分析。《岩体裂隙网络各向异性损伤力学效应研究》可作为土木、水利、采矿、地质等专业从事岩石力学、损伤力学研究的大专院校教师、研究生和科研院所研究人员的参考书。 
目录 
《岩石力学与工程研究著作丛书》序 
《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话 
前言 
第1章 绪论 
1．1 岩体损伤力学机理的试验研究 
1．1．1 现场原位试验 
1．1．2 物理模拟试验 
1．1．3 数值模拟试验 
1．2 岩体的各向异性强度准则 
1．2．1 基于张量及不变量的各向异性强度理论 
1．2．2 基于材料参数修正的各向异性强度理论 
1．3 岩体的各向异性损伤本构模型 
1．3．1 基于传统方法的岩体各向异性损伤本构模型 
1．3．2 混凝土材料的微平面模型 
1．3．3 基于二元介质概念的岩体微平面损伤模型 
1．4 本章小结 
参考文献 
第2章 节理岩体模拟试件的单轴压缩试验 
2．1 试验参数和方法 
2．1．1 试件尺寸和节理网络参数 
2．1．2 岩石模拟材料的选取 
2．1．3 材料配比及力学参数测定 
2．1．4 试件的制作方法 
2．1．5 试件的数量 
2．1．6 单轴压缩试验设备 
2．2 试件的应力一应变全曲线及其分类 
2．2．1 各组试件的应力一应变全曲线 
2．2．2 应力一应变全曲线的类型 
2．3 试件的峰值强度和弹性模量 
2．3．1 强度和弹性模量的变化规律 
2．3．2 强度和弹性模量随节理连通率变化的拟合函数 
2．4 试件的延性指标 
2．4．1 常用的延性或脆性指标 
2．4．2 试件延性指标的变化规律 
2．5 试件的开裂过程和破坏模式 
2．5．1 起裂类型 
2．5．2 裂纹汇合贯通类型 
2．5．3 破坏模式 
2．6 宏观力学行为的损伤力学机制分析 
2．6．1 应力一应变全曲线类型的损伤力学机理 
2．6．2 强度各向异性变化规律的损伤力学机理 
2．7 本章小结 
参考文献 
第3章 单轴压缩试验中试件的表面裂纹演化特征分析 
3．1 二维数字图像处理技术及表面裂纹统计参量的计算方法 
3．1．1 各试件代表性图像的选取 
3．1．2 二维灰度图像的增强和二值化 
3．1．3 单个裂纹的识别和参数统计 
3．1．4 表面裂纹的总面积分数和分形维数 
3．2 表面裂纹的总面积分数和分形维数随轴向应变的演化 
3．2．1 各试件表面裂纹的总面积分数和分形维数随轴向应变的变化曲线 
3．2．2 表面裂纹的总面积分数和分形维数演化随节理参数的变化特征 
3．3 特征点的裂纹面积分数和分形维数随节理参数的变化规律 
3．4 表面裂纹面积分数角度分布特征随节理参数的变化规律 
3．4．1 各试件特征点处的表面裂纹二值化图像 
3．4．2 各试件特征点处表面裂纹面积分数的角度分布 
3．5 本章小结 
参考文献 
第4章 单轴压缩试验后试件的破碎特征分析 
第5章 裂隙岩体起裂机制分析 
第6章 方向分布函数及其组构张量 
第7章 基于组构张量的岩体各向异性屈服或强度准则 
第8章 岩体的各向异性损伤本构模型 
第9章 考虑岩体各向异性的油井井筒稳定性分析