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第1章 绪论1

1.1岩石尺寸效应研究现状及评述1

1.1.1岩石尺寸效应研究现状2

1.1.2不同尺寸岩石力学特性研究中的不足5

1.2裂隙岩石力学特性试验研究现状及评述7

1.3岩石流变力学特性研究现状及评述10

1.3.1岩石流变力学特性的试验研究现状11

1.3.2岩石流变力学特性的理论研究现状13

1.3.3岩石流变力学特性研究中的不足18

1.4本书主要研究内容20

参考文献21

第2章 单轴压缩下完整岩石试样力学特性的研究30

2.1不同尺寸岩石试样单轴压缩试验结果31

2.1.1岩石试样单轴压缩试验概况31

2.1.2标准尺寸岩石试样力学参数的离散性32

2.1.3不同尺寸岩石试样单轴压缩试验结果34

2.2不同尺寸岩石试样强度和变形特性理论分析36

2.2.1岩石材料尺寸效应的理论公式36

2.2.2岩石材料尺寸效应理论模型中参数物理意义的讨论39

2.3不同尺寸岩石试样能量特征分析41

2.3.1岩石尺寸对能量耗散特征的影响41

2.3.2岩石破坏能与尺寸之间的关系43

2.4考虑尺寸效应的岩石损伤统计本构模型48

2.4.1岩石强度的统计特性和损伤本构模型的建立48

2.4.2考虑尺寸效应的岩石损伤统计本构模型51

2.4.3本构模型预测的理论曲线与试验结果的对比52

2.4.4岩石尺寸对损伤特性的影响55

2.5岩石试样尺寸效应的机理57

2.5.1岩石试样强度和变形尺寸效应的机理57

2.5.2岩石试样尺寸对宏观破裂模式的影响59

2.6不同尺寸岩石试样力学特性的数值试验61

2.6.1细观非均质性对标准岩石试样力学特性的影响分析64

2.6.2尺寸对岩石试样宏观力学特性的影响分析71

2.7本章小结81

参考文献82

第3章 复杂状态下完整岩石试样力学特性的研究86

3.1粗晶大理岩力学特性的三轴压缩试验研究86

3.1.1岩石试样三轴压缩试验概况86

3.1.2粗晶大理岩三轴压缩试验结果87

3.1.3粗晶大理岩变形特性分析93

3.1.4粗晶大理岩强度特性分析96

3.2中晶大理岩力学特性的三轴压缩试验研究100

3.2.1中晶大理岩三轴压缩试验结果100

3.2.2中晶大理岩变形特性分析106

3.2.3中晶大理岩强度特性分析107

3.3不同直径煤样强度参数确定方法的探讨111

3.3.1不同直径煤样三轴压缩试验结果111

3.3.2基于广义Hoek-Brown准则的煤样强度特性分析114

3.3.3切线法理论确定煤样强度参数116

3.3.4一种新的强度参数确定方法119

3.3.5直径对煤样强度参数的影响122

3.3.6结论125

3.4本章小结125

参考文献126

第4章 单轴压缩下断续预制裂隙岩石试样力学特性的研究129

4.1含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观试验研究130

4.1.1含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观物理试验研究130

4.1.2含单个孔洞大理岩裂纹扩展细观数值试验研究133

4.1.3非均质性对含单个孔洞岩样裂纹扩展特征的影响138

4.2含单条裂隙大理岩裂纹扩展细观试验研究140

4.2.1岩性特征和试验概况140

4.2.2试验结果及分析142

4.3含两条裂隙大理岩裂纹扩展细观试验研究146

4.3.1岩性特征和试验概况146

4.3.2试验结果及分析151

4.3.3非均质性对含裂隙大理岩裂纹扩展特征的影响152

4.4断续预制裂隙脆性岩石试样单轴压缩试验结果155

4.4.1试验概况155

4.4.2断续预制裂隙脆性大理岩的强度和变形特性157

4.5断续预制裂隙脆性岩石试样宏观贯通模式分析163

4.6断续预制裂隙脆性岩石试样裂纹演化特征分析166

4.7本章小结171

参考文献172

第5章 不同围压下断续预制裂隙岩石试样力学特性的研究175

5.1断续预制裂隙大理岩的三轴压缩试验结果176

5.1.1试验大理岩材料176

5.1.2预制裂隙岩样制备176

5.1.3试验程序178

5.1.4断续预制裂隙大理岩轴向应力-轴向应变全程曲线179

5.1.5断续预制裂隙大理岩环向应变-轴向应变全程曲线182

5.2不同围压下断续预制裂隙大理岩的强度特性186

5.2.1基于Coulomb准则的断续预制裂隙大理岩强度特性186

5.2.2基于Hoek-Brown准则的断续预制裂隙大理岩强度特性189

5.2.3基于最佳一致逼近多项式理论确定的断续预制裂隙大理岩强度参数191

5.3不同围压下断续预制裂隙大理岩裂纹演化和扩容特性分析193

5.3.1不同围压下断续预制裂隙大理岩扩容特性分析194

5.3.2断续预制裂隙大理岩裂纹损伤阈值与围压的关系199

5.3.3断续预制裂隙大理岩峰值强度σp与裂纹损伤阈值σcd的关系201

5.4不同围压下断续预制裂隙大理岩的破裂模式203

5.5不同围压下断续预制裂隙大理岩的能量特征210

5.5.1完整大理岩能量特征分析210

5.5.2断续预制裂隙大理岩能量特征分析217

5.6本章小结220

参考文献222

第6章 岩石试样三轴压缩流变力学特性的试验研究226

6.1岩石三轴压缩流变伺服仪226

6.2绿片岩三轴压缩流变力学特性的试验研究228

6.2.1绿片岩岩性特征和试验概况228

6.2.2绿片岩轴向应变规律230

6.2.3绿片岩侧向应变规律231

6.2.4绿片岩流变速率规律232

6.2.5绿片岩流变对应力-应变曲线的影响234

6.3大理岩三轴压缩流变力学特性的试验研究235

6.3.1大理岩岩性特征和试验概况235

6.3.2大理岩轴向和侧向应变规律236

6.3.3大理岩流变速率规律239

6.3.4大理岩流变对应力-应变曲线的影响240

6.3.5大理岩流变过程中的变形特性分析241

6.4砂岩三轴压缩流变力学特性的试验研究245

6.4.1砂岩岩性特征和试验概况246

6.4.2砂岩常规三轴压缩试验结果247

6.4.3砂岩流变变形与时间的关系曲线251

6.4.4砂岩流变对应力-应变曲线的影响253

6.4.5砂岩加速流变力学特性分析254

6.4.6煤系薄层（非均质性）对砂岩加速流变力学特性的影响257

6.4.7砂岩稳态流变速率分析260

6.4.8砂岩长期强度参数的讨论266

6.5坚硬岩石三轴压缩流变破裂机制探讨268

6.5.1绿片岩和大理岩三轴压缩流变破裂机制268

6.5.2砂岩三轴压缩流变破裂机制271

6.6本章小结272

参考文献273

第7章 岩石非线性黏弹塑性流变模型的研究276

7.1龙滩水电站泥板岩剪切流变力学特性研究276

7.1.1试验概况277

7.1.2剪切位移规律278

7.1.3剪切流变速率279

7.1.4剪切强度与时间的关系281

7.1.5用于描述加速流变的新元件284

7.1.6非线性剪切流变模型285

7.1.7剪切流变模型参数的确定及验证286

7.1.8结论289

7.2岩石非线性黏弹塑性流变模型及其特性分析289

7.2.1线性黏弹性流变模型289

7.2.2非线性黏弹塑性流变模型292

7.2.3非线性流变模型参数的确定及其验证294

7.2.4岩石非线性黏弹塑性流变特性分析296

7.2.5结论305

7.3考虑黏聚力和内摩擦系数的岩石非线性黏弹塑性流变模型306

7.3.1岩石长期抗剪强度参数306

7.3.2考虑黏聚力和内摩擦系数的非线性黏塑性体307

7.3.3考虑黏聚力和内摩擦系数的非线性黏弹塑性流变模型309

7.3.4考虑黏聚力与内摩擦系数的非线性黏弹塑性蠕变特性310

7.3.5考虑黏聚力与内摩擦系数的非线性黏弹塑性松弛特性311

7.3.6结论314

7.4岩石非线性流变损伤机制与模型探讨314

7.4.1岩石非线性流变损伤机制314

7.4.2岩石非线性蠕变损伤模型317

7.4.3结论320

7.5岩石非定常和非线性黏弹性流变模型及参数辨识320

7.5.1定常黏弹性流变模型参数的时间尺度效应321

7.5.2非定常黏弹性流变模型及其参数辨识324

7.5.3非线性黏弹性流变模型及其参数辨识329

7.5.4结论335

7.6本章小结335

参考文献336