高应力岩体的动态加卸荷扰动特征与动力学机理研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 1 绪论 | 第13-38页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 高应力岩体扰动破坏的研究意义 | 第14-16页 |
| 1.2.1 初始应力对应力波传播影响的研究意义 | 第15页 |
| 1.2.2 深部岩体的多种破坏特征的研究意义 | 第15-16页 |
| 1.3 实验研究现状 | 第16-26页 |
| 1.3.1 岩石强度和变形关系的实验研究 | 第18-20页 |
| 1.3.2 岩体内部破坏的探测方法 | 第20-22页 |
| 1.3.3 岩体断裂的表面观测技术 | 第22-24页 |
| 1.3.4 相似材料和模型试验 | 第24-26页 |
| 1.4 论研究现状 | 第26-31页 |
| 1.4.1 剪切强度理论 | 第27页 |
| 1.4.2 断裂力学强度理论 | 第27-29页 |
| 1.4.3 分形统计和损伤力学强度理论 | 第29-30页 |
| 1.4.4 经验强度理论 | 第30页 |
| 1.4.5 岩体卸荷本构研究现状 | 第30-31页 |
| 1.5 数值研究现状 | 第31-36页 |
| 1.5.1 岩石力学中常用的数值模拟方法 | 第32-35页 |
| 1.5.2 数值模拟的混合分析法 | 第35页 |
| 1.5.3 数值模拟的耦合分析法 | 第35-36页 |
| 1.6 主要研究内容和研究方法 | 第36-38页 |
| 2 动力扰动下的弹性波传播理论与控制方程 | 第38-57页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 三维动力作用过程的定解问题 | 第38-39页 |
| 2.3 一维动态加载过程中的定解问题 | 第39-41页 |
| 2.4 一维动态卸载过程中的定解问题 | 第41-43页 |
| 2.5 弹性波在有初始应力介质中传播的控制方程 | 第43-48页 |
| 2.5.1 初始应力对弹性波的影响 | 第43-48页 |
| 2.5.2 初始应力梯度对弹性波的影响 | 第48页 |
| 2.6 初始应力对岩体应力波波速影响的实验研究 | 第48-55页 |
| 2.7 本章小结 | 第55-57页 |
| 3 冲击载荷作用下岩石的层裂破坏特征 | 第57-88页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 层裂的发生条件和表现形式 | 第57-59页 |
| 3.3 常用的层裂强度测量与计算方法 | 第59-64页 |
| 3.3.1 拉回速度法 | 第59-63页 |
| 3.3.2 层裂块速度法 | 第63-64页 |
| 3.3.3 入射波形法 | 第64页 |
| 3.4 冲击载荷作用下层裂强度测试的新方法 | 第64-66页 |
| 3.4.1 波形分析法 | 第65页 |
| 3.4.2 镜像波源法 | 第65-66页 |
| 3.5 基于Hopkinson杆的花岗岩层裂试验 | 第66-68页 |
| 3.6 层裂破坏的损伤演化关系 | 第68-71页 |
| 3.6.1 加载压缩波损伤影响 | 第70-71页 |
| 3.6.2 重复加载和应力波来回反射累积损伤 | 第71页 |
| 3.7 地下封闭爆炸的地表层裂 | 第71-84页 |
| 3.7.1 地下爆炸引起地表层裂的一般特征 | 第72-76页 |
| 3.7.2 地下爆炸引起地表层裂发生的时空关系 | 第76-84页 |
| 3.8 冲击荷载作用下的地下结构层裂 | 第84-87页 |
| 3.9 本章小结 | 第87-88页 |
| 4 一维高应力岩体的强卸荷响应特征 | 第88-108页 |
| 4.1 引言 | 第88-89页 |
| 4.2 卸荷过程中的应力释放率 | 第89-90页 |
| 4.3 硬岩材料模型及其验证 | 第90-93页 |
| 4.3.1 硬岩材料模型 | 第90-92页 |
| 4.3.2 硬岩材料模型参数验证 | 第92-93页 |
| 4.4 岩体卸荷的数值计算方法和模型 | 第93-98页 |
| 4.4.1 数值模拟的基本方程与计算方法 | 第94-97页 |
| 4.4.2 岩体卸荷数值模型 | 第97-98页 |
| 4.5 不同初始应力下硬岩的卸荷破坏特征 | 第98-99页 |
| 4.6 应力释放率对卸荷过程的影响研究 | 第99-102页 |
| 4.7 岩体卸荷响应的控制规律 | 第102-107页 |
| 4.8 本章小结 | 第107-108页 |
| 5 深部多维应力下的岩体强卸荷响应特性 | 第108-120页 |
| 5.1 引言 | 第108-109页 |
| 5.2 深部硐室开挖卸荷模型 | 第109-110页 |
| 5.3 初始应力对卸荷响应的影响 | 第110-112页 |
| 5.3.1 水平应力对卸荷响应的影响 | 第110-111页 |
| 5.3.2 环向应力对卸荷响应的影响 | 第111-112页 |
| 5.4 卸荷速率对卸荷响应的影响 | 第112-114页 |
| 5.5 卸荷过程的弹性控制方程 | 第114-115页 |
| 5.6 卸荷过程中的等效应变能密度率 | 第115-118页 |
| 5.7 基于能量分析的卸荷破坏准则 | 第118页 |
| 5.8 本章小结 | 第118-120页 |
| 6 高应力岩体的非连续破坏特征与动力学解释 | 第120-144页 |
| 6.1 引言 | 第120-122页 |
| 6.2 地下硐室周边应力和位移的分布规律 | 第122-125页 |
| 6.3 地下巷道的数值模型和等效加载方法 | 第125-129页 |
| 6.3.1 地下巷道数值模型 | 第125-128页 |
| 6.3.2 爆炸载荷的等效加载方法 | 第128-129页 |
| 6.4 深部巷道周围的加载破坏特征 | 第129-135页 |
| 6.4.1 不同应力状态下的动态加载过程 | 第130-133页 |
| 6.4.2 相同初始应力状态下的不同加载过程 | 第133-135页 |
| 6.5 非连续破坏区产生的工程实例验证 | 第135-137页 |
| 6.5.1 工程概况 | 第135-136页 |
| 6.5.2 数值模拟和结果分析 | 第136-137页 |
| 6.6 深部高应力岩体非连续破坏的力学解释 | 第137-142页 |
| 6.7 本章小结 | 第142-144页 |
| 7 全文结论与展望 | 第144-147页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第144-145页 |
| 7.2 后期工作与展望 | 第145-147页 |
| 参考文献 | 第147-169页 |
| 附录A | 第169-172页 |
| 附录B | 第172-175页 |
| 致谢 | 第175-177页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果及获奖情况 | 第177-178页 |
