裂隙巖體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應(yīng)用

內(nèi)容概要

《裂隙巖體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應(yīng)用》結(jié)合我國水利水電、交通、礦山等地下工程建設(shè)中基礎(chǔ)理論與工程技術(shù)的難點，用實驗室試驗、現(xiàn)場試驗、現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值仿真與反饋分析等方法對裂隙巖體力學特性、本構(gòu)模型、反演方法及錨固可靠性等方面進行論述，研究工程巖體宏觀力學與滲透參數(shù)的取值方法、復雜本構(gòu)模型以及多場耦合參數(shù)的有限元反演、流變巖體錨固機理及地下工程的支護可靠度；介紹了巖土介質(zhì)在復雜溫度-滲流-應(yīng)力耦合條件下的試驗技術(shù)及儀器設(shè)備?！读严稁r體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應(yīng)用》還介紹了研究成果在國內(nèi)重大水利水電、交通、礦山等地下工程中的應(yīng)用。
《裂隙巖體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應(yīng)用》理論分析與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，所提出的理論研究成果在工程中得到了應(yīng)用和驗證，具有廣泛的工程應(yīng)用價值?！读严稁r體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應(yīng)用》研究領(lǐng)域為巖土及地下工程，可供水利、礦山、土木、交通等專業(yè)的科技人員和相關(guān)專業(yè)的高等院校師生參考。

書籍目錄

《巖石力學與工程研究著作叢書》序《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話前言第一章 緒論1.1 裂隙巖體地下工程穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀1.2 研究內(nèi)容與研究方法參考文獻第二章 工程巖體裂隙擴展機理研究2.1 引言2.2 非飽和巖石微裂隙擴展機制研究2.3 三維預制裂紋巖石擴展機理研究2.4 雁形裂紋擴展的斷裂機制與模型試驗2.5 裂隙巖體巖橋擴展機制研究2.6 裂紋動態(tài)擴展有限元模擬方法2.7 本章小結(jié)參考文獻第三章 工程巖體宏觀力學特性及其參數(shù)取值研究3.1 引言3.2 巖石三軸試驗與力學模型研究3.3 結(jié)構(gòu)面剪切試驗與力學模型研究3.4 各向異性彈性體的柔度張量形式及求解3.5 工程巖體宏觀力學參數(shù)的研究方法3.6 巖體變形模量的尺寸效應(yīng)和各向異性研究3.7 巖體抗壓強度尺寸效應(yīng)和各向異性的研究3.8 巖體力學強度參數(shù)研究3.9 本章小結(jié)參考文獻第四章 工程巖體宏觀滲透參數(shù)取值研究4.1 引言4.2 低滲透介質(zhì)溫度-應(yīng)力-滲流耦合試驗儀簡介4.3 巖石滲透率的計算方法4.4 結(jié)構(gòu)面滲透率的計算方法4.5 低滲透巖石滲透試驗結(jié)果4.6 巖石結(jié)構(gòu)面氣體滲透試驗結(jié)果4.7 各向異性連續(xù)介質(zhì)的滲透系數(shù)張量形式及求解4.8 巖體滲透特性尺寸效應(yīng)及各向異性的研究方法4.9 巖體滲透特性尺寸效應(yīng)及各向異性的研究4.10 本章小結(jié)參考文獻第五章 裂隙巖體損傷斷裂機理及其強度特性5.1 引言5.2 多裂隙巖體相互作用機理研究5.3 巖體裂隙蠕變斷裂機制及其損傷演化方程研究5.4 斷續(xù)節(jié)理巖體強度特性研究5.5 本章小結(jié)參考文獻第六章 裂隙巖體滲流應(yīng)力耦合特性的研究6.1 引言6.2 裂隙巖體損傷滲流應(yīng)力耦合力學特性研究6.3 軟巖與水相互作用機理研究6.4 多孔介質(zhì)滲流應(yīng)力耦合理論研究6.5 軟巖滲流-損傷耦合模型的研究6.6 泥巖微裂隙損傷自愈合模型研究6.7 本章小結(jié)參考文獻第七章 巖體非線性流變特性試驗和理論研究7.1 引言7.2 軟巖應(yīng)力-滲流耦合試驗儀研制7.3 軟巖現(xiàn)場三軸流變試驗7.4 軟巖滲流應(yīng)力耦合流變力學模型研究7.5 裂隙巖體黏彈塑性損傷耦合率本構(gòu)方程7.6 巖石能量耗散蠕變損傷模型7.7 經(jīng)驗冪函數(shù)非線性蠕變損傷模型7.8 本章小結(jié)參考文獻第八章 地下工程圍巖力學參數(shù)反演分析理論8.1 引言8.2 基于側(cè)壓力系數(shù)的三維初始地應(yīng)力場反演理論8.3 地下工程圍巖力學參數(shù)反演理論8.4 巖土介質(zhì)彈塑性損傷本構(gòu)模型參數(shù)反演分析8.5 基于損傷滲流耦合模型的工程巖體參數(shù)反演分析研究8.6 本章小結(jié)參考文獻第九章 地下工程錨固時效性及可靠性研究9.1 引言9.2 錨固微元體受力特征研究9.3 黏彈塑性圍巖體錨固體力學分布特性9.4 流變巖體錨固界面試驗研究9.5 錨固界面的接觸力學特性研究9.6 錨固界面流變本構(gòu)模型的建立9.7 接觸本構(gòu)模型的數(shù)值仿真9.8 地下工程錨固可靠性研究9.9 本章小結(jié)參考文獻第十章 地下工程穩(wěn)定性分析理論在大型工程中的應(yīng)用10.1 錦屏二級水電站引水隧洞宏觀力學參數(shù)研究10.2 淮南劉莊煤礦深埋軟巖巷道支護設(shè)計優(yōu)化及穩(wěn)定性研究10.3 裂隙巖體蠕變損傷力學模型在龍灘急傾斜地下廠房中的應(yīng)用10.4 廈門翔安海底隧道應(yīng)力滲流耦合反演及長期穩(wěn)定性研究10.5 大崗山地下廠房地應(yīng)力反演及錨固時效性、可靠性研究參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   按照研究手段來劃分，可以分為兩個研究階段：第一個階段可以概括為反分析純數(shù)值研究階段，這一階段的特點是研究方法以純粹的數(shù)值方法為主，如有限元法、圖譜法或有限元結(jié)合優(yōu)化方法等，這一階段跨度為1970年初至1990年；第二個階段，從1990年開始，其中以智能方法、系統(tǒng)論、信息論、新型優(yōu)化方法與巖石力學相結(jié)合的反分析研究最為突出。楊志法于1981年提出了平面問題的有限圖譜法，求解了彈性模量和初始地應(yīng)力；馮紫良等提出一種基于力法位移反分析的有限元方法，該方法可用于平面問題、空間問題，線性、非線性彈性問題均布構(gòu)造應(yīng)力反演；吳凱華朝將混合罰函數(shù)和邊界元相結(jié)合，編制了適用于彈性均質(zhì)的初始地應(yīng)力和巖性參數(shù)反分析程序；王芝銀針對位移反分析方法中存在的空間效應(yīng)、測前位移損失等問題，提出了位移增量反求初始應(yīng)力增量的反分析方法；呂愛鐘對位移反分析的靈敏度進行了分析；林韻梅、馮夏庭、鄭穎人、高瑋等對智能思維、方法在巖石力學中的應(yīng)用進行了一系列的分析研究，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、不確定推理方法、遺傳算法、進化算法、蟻群算法、仿生算法、集成智能系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等，智能巖石力學在這一期間取得了豐碩的成果，智能反演方法也得到空前的發(fā)展。 20多年來，提出多種地應(yīng)力場反演方法，目前，初始地應(yīng)力場的反演分析主要分為以下4種方法：回歸分析方法、邊界荷載調(diào)整法、地應(yīng)力函數(shù)的分析方法和壓力系數(shù)法?；貧w分析方法是目前常用的反演方法，該方法假定構(gòu)造應(yīng)力服從某種分布，并給定相應(yīng)參數(shù)，通過某些測點的應(yīng)力測量值，對應(yīng)力場進行回歸，從而可以確定地應(yīng)力場的整體分布，回歸方法最早是由天津大學郭懷志教授提出的。白世偉等提出了邊界荷載法。邊界荷載法考慮在計算邊界上施加某種規(guī)律的荷載或位移，然后利用有限元法求解計算域內(nèi)的應(yīng)力場，通過不斷地調(diào)整邊界上的荷載或位移，使試算所求應(yīng)力值在相應(yīng)測點與實際測量值達到較好地吻合，但邊界調(diào)整對解的唯一性沒有理論依據(jù)，解的收斂性難以判斷。肖明提出采用應(yīng)力函數(shù)進行趨勢分析巖體初始應(yīng)力場的方法。該方法是在計算域內(nèi)似定一個統(tǒng)一應(yīng)力函數(shù)，使計算應(yīng)力值與已知實測值相吻合，但是該方法難反映工程區(qū)域初始地應(yīng)力場的非線性。賈善坡等建立了基于側(cè)壓力系數(shù)的三維地應(yīng)力反演模型，提出Nelder-Mead法與有限元聯(lián)合反演法，將有限元程序作為一個單獨模塊嵌入Nelder—Mead算法程序中，對建立的地質(zhì)概化模型進行計算，以實測點地應(yīng)力值與計算應(yīng)力值建立精確罰函數(shù)誤差模型，進行反演分析。此外，采用位移反分析法也能反演出初始地應(yīng)力場，主要是根據(jù)變形觀測或工程施工開挖中的位移監(jiān)測，反演研究區(qū)域的應(yīng)力場。

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