岩石拉压蠕变特性研究及其在大型地下工程中的应用_PDF下载[86MB-百度云]赵宝云著

内容简介

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本书以岩石的蠕变本构模型及地下岩体工程稳定性为研究目标, 选取典型红砂为研究对象, 利用先进的测试系统, 在研究现有岩石蠕变特性研究成果的基础上, 采用试验研究、理论分析与数值模拟计算相结合的方法, 基于岩石单轴直接拉伸蠕变、单轴压缩蠕变以及三轴压缩蠕变试验, 运用

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1绪论（1）1.1研究背景及研究意义（1）1.2国内外研究现状（2）1.2.1岩石拉、压蠕变特性研究现状（2）1.2.2地下大空间洞室施工控制研究现状（9）1.3主要研究内容（14）1.4技术路线（15） 2岩石拉、压蠕变特性室内试验（28）2.1引言（28）2.2岩石直接拉伸试验装置的设计与加工（28）2.2.1岩石直接拉伸连接装置（29）2.2.2简易岩石直接拉伸试验仪（29）2.2.3岩石挂重型直接拉伸蠕变试验仪（30）2.3试样采集与加工（31）2.4岩石基本力学特性试验（31）2.4.1岩石单轴拉伸力学特性试验（31）2.4.2岩石单轴压缩力学特性试验（34）2.4.3岩石三轴压缩力学特性试验（39）2.5岩石单轴直接拉伸蠕变特性试验（44）2.5.1试验方法概述（44）2.5.2试验结果分析（46）2.5.3破坏特征分析（52）2.6岩石压缩蠕变特性试验（53）2.6.1试验概述（53）2.6.2单轴压缩蠕变试验结果分析（54）2.6.3三轴压缩蠕变试验结果分析（55）2.6.4蠕变破坏特征分析（59）2.7本章小结（61） 3岩石拉、压蠕变本构模型及其参数辨析（63）3.1引言（63）3.2线性蠕变模型（64）3.2.1线性元件基本力学特性（64）3.2.2岩石典型线性蠕变模型（65）3.2.3岩石线性黏弹性蠕变模型对比分析（67）3.3岩石非线性蠕变本构模型研究（74）3.3.1岩石非线性蠕变模型建立的方法（74）3.3.2岩石非线性拉压蠕变模型（76）3.4岩石非线性拉、压蠕变模型参数识别及对比分析（83）3.4.1改进西原模型（83）3.4.2参数识别及对比分析（84）3.5岩石非线性拉、压蠕变模型在其他岩石中的应用（90）3.6本章小结（92） 4非线性黏弹塑性蠕变模型在flac3d软件中的集成与验证（94）4.1引言（94）4.2岩石非线性蠕变本构有限差分形式（94）岩石拉压蠕变特性研究及其在大型地下工程中的应用目录4.3岩石非线性蠕变本构模型flac3d软件集成（97）4.3.1flac3d软件集成环境概述（97）4.3.2非线性黏弹塑性蠕变模型flac3d软件集成概要（98）4.4岩石非线性蠕变模型验证（100）4.4.1试验验证（100）4.4.2隧道工程实例验证（103）4.4.3边坡工程实例验证（105）4.5本章小结（113） 5考虑蠕变特性的地下大空间洞室开挖施工方案优化计算（115）5.1引言（115）5.2工程简介（115）5.2.1工程概况（115）5.2.2地质概况（116）5.3数值计算模型参数及开挖方案（117）5.3.1数值计算模型（117）5.3.2数值计算参数选取（118）5.3.3施工方案（120）5.4施工方案优化计算结果（126）5.4.1围岩蠕变特性分析（126）5.4.2围岩应力场分布规律（130）5.4.3支护结构受力特征分析（134）5.4.4洞周塑性区分布特征分析（138）5.5本章小结（141） 6考虑蠕变特性的地下大空间洞室施工控制（142）6.1引言（142）6.2数值计算模型及参数选取（142）6.2.1计算模型（142）6.2.2计算参数选取（143）6.3洞室围岩蠕变特性及支护结构受力分析（144）6.3.1围岩蠕变特性分析（144）6.3.2支护结构受力分析（148）6.3.3塑性区分布特征（154）6.3.4施工控制（155）6.4本章小结（156） 7主要结论及展望（157）7.1主要结论（157）7.2后续研究工作的展望（158）1绪论（1）1.1研究背景及研究意义（1）1.2国内外研究现状（2）1.2.1岩石拉、压蠕变特性研究现状（2）1.2.2地下大空间洞室施工控制研究现状（9）1.3主要研究内容（14）1.4技术路线（15）2岩石拉、压蠕变特性室内试验（28）2.1引言（28）2.2岩石直接拉伸试验装置的设计与加工（28）2.2.1直接拉伸连接装置（29）2.2.2简易岩石直接拉伸试验仪[4]（29）2.2.3岩石挂重型直接拉伸蠕变试验仪[4]（30）2.3试样采集与加工（31）2.4岩石基本力学特性试验（31）2.4.1岩石单轴拉伸力学特性试验（31）2.4.2岩石单轴压缩力学特性试验（34）2.4.3岩石三轴压缩力学特性试验（38）2.5岩石单轴直接拉伸蠕变特性试验（44）2.5.1试验方法概述（44）2.5.2试验结果分析（46）2.5.3破坏特征分析（52）2.6岩石压缩蠕变特性试验（53）2.6.1试验概述（53）2.6.2单轴压缩蠕变试验结果分析（54）2.6.3三轴压缩蠕变试验结果分析（55）2.6.4蠕变破坏特征分析（59）2.7本章小结（61）3岩石拉、压蠕变本构模型及其参数辨析（63）3.1引言（63）3.2线性蠕变模型（64）3.2.1线性元件基本力学特性（64）3.2.2岩石典型线性蠕变模型（65）3.2.3岩石线性黏弹性蠕变模型对比分析（67）3.3岩石非线性蠕变本构模型研究（74）3.3.1岩石非线性蠕变模型建立的方法（74）3.3.2岩石非线性拉压蠕变模型（75）3.4岩石非线性拉、压蠕变模型参数识别及对比分析（82）3.4.1改进西原模型（83）3.4.2参数识别及对比分析（83）3.5岩石非线性拉、压蠕变模型在其他岩石中的应用（89）3.6本章小结（91）4非线性黏弹塑性蠕变模型在flac3d软件中的集成与验证（94）4.1引言（94）4.2岩石非线性蠕变本构有限差分形式（94）4.3岩石非线性蠕变本构模型flac3d软件集成（97）4.3.1flac3d软件集成环境概述（97）4.3.2非线性黏弹塑性蠕变模型flac3d软件集成概要（98）4.4岩石非线性蠕变模型验证（100）4.4.1试验验证（100）4.4.2隧道工程实例验证（103）4.4.3边坡工程实例验证（108）4.5本章小结（113）5考虑蠕变特性的地下大空间洞室开挖施工方案优化计算（115）5.1引言（115）5.2依托工程简介（115）5.2.1工程概况（115）5.2.2地质概况（116）5.3数值计算模型参数及开挖方案（117）5.3.1数值计算模型（117）5.3.2数值计算参数选取（118）5.3.3施工方案（120）5.4施工方案优化计算结果（126）5.4.1围岩蠕变特性分析（126）5.4.2围岩应力场分布规律（130）5.4.3支护结构受力特征分析（134）5.4.4洞周塑性区分布特征分析（138）5.5本章小结（141）6考虑蠕变特性的地下大空间洞室施工控制（142）6.1引言（142）6.2数值计算模型及参数选取（142）6.2.1计算模型（142）6.2.2计算参数选取（143）6.3洞室围岩蠕变特性及支护结构受力分析（144）6.3.1围岩蠕变特性分析（144）6.3.2支护结构受力分析（148）6.3.3塑性区分布特征（154）6.3.4施工控制（155）6.4本章小结（156）7主要结论及建议（157）7.1主要结论（157）7.2后续研究工作的展望（158）