【现货速发】土石混合体破裂与渗流过程结构演化多尺度力学特性
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天津津南
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作者王宇，李长洪，李晓
出版社科学出版社
ISBN9787030659750
出版时间2022-12
装帧平装
开本其他
定价139元
货号29164375
上书时间2024-11-24
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导语摘要
本书系统介绍了作者近年来在土石混合体破裂与渗流过程中结构演化的多尺度力学特性方面所取得的学术成果，从结构劣化多尺度工程地质力学角度出发，对土石混合体结构弱化过程中土石相互作用及互馈致灾力学响应进行了较为系统的研究。全书共6章，主要内容包括：绪论、土石混合体细观数值试验研究、土石混合体实时超声波试验研究、土石混合体实时CT扫描试验研究、土石混合体渗流特性结构控制机理研究和土石混合体渗流破坏演化特性研究。
目录
前言
章绪论1
1.1研究背景和意义1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意义3
1.2土石混合体多尺度结构力学研究现状及评述4
1.2.1土石混合体细观结构特征研究现状4
1.2.2土石混合体细观结构模型研究现状7
1.2.3土石混合体细观力学特性研究现状8
1.2.4土石混合体流固耦合特性研究现状10
1.2.5土石混合体多尺度结构力学特性研究趋势15
1.3本书主要研究内容17
参考文献19
第2章土石混合体细观数值试验研究23
2.1概述23
2.2计算细观力学概念的提出23
2.3细观数值模型的基本思路25
2.4土石混合体损伤开裂的非线性机制25
2.4.1土石混合体损伤机制分析25
2.4.2材料赋值的Weibull分布及参数估计26
2.5土石混合体细观损伤开裂计算28
2.5.1数值计算软件的选取29
2.5.2土石混合体细观强度参数的标定31
2.5.3土石胶结性质对试样开裂的影响分析33
2.5.4试样破坏形态及强度分析35
2.5.5土石混合体渐进性破坏特征分析44
2.5.6土石混合体三轴压缩数值试验47
参考文献51
第3章土石混合体实时超声波试验研究53
3.1概述53
3.2超声波测试试验系统53
3.3超声波测试试样描述55
3.4试验设计思路59
3.5干燥试样单轴压缩轴向超声波试验研究60
3.5.1试样干密度对波速和衰减系数的影响60
3.5.2单轴抗压强度与含石量的关系61
3.5.3试样破坏模式62
3.5.4超声波波速与应力的关系62
3.5.5透射系数与应力的关系65
3.5.6孔隙演化分析67
3.5.7单轴抗压强度与超声波波速关系探讨70
3.5.8土石混合体声学特征的特殊性分析70
3.6干燥试样单轴压缩径向超声波试验研究75
3.6.1单轴抗压强度与含石量的关系75
3.6.2试样破坏模式76
3.6.3超声波波速与应力的关系77
3.6.4裂纹演化特征分析77
3.6.5损伤本构模型的建立82
3.6.6基于声学特性的土石混合体本构关系与土体的区别90
3.7干燥试样三轴压缩超声波试验研究93
3.7.1土石混合体三轴压缩声压特性测试方法介绍93
3.7.2加载前土石混合体试样波速测定95
3.7.3应力应变响应分析97
3.7.4试样变形过程中超声波波速变化特征98
3.7.5土石混合体声压相关性分析103
3.7.6土石混合体抗剪强度参数分析107
3.7.7土石混合体破裂机理分析107
3.8非饱和试样三轴压缩超声波试验研究112
3.8.1非饱和试样波速-应力-应变分析112
3.8.2非饱和试样声压相关性分析114
3.8.3土石混合体抗剪强度特性114
3.8.4土石混合体破坏形态分析116
3.9干燥试样拉伸劈裂实时超声波试验研究118
3.9.1土石混合体间接拉伸声压特性测试方法介绍118
3.9.2土石混合体拉伸破裂过程研究思路121
3.9.3劈裂应力-位移曲线122
3.9.4劈裂应力-位移-超声波波速曲线124
3.9.5劈裂拉伸过程声压相关性分析126
3.9.6裂纹损伤演化过程128
3.9.7劈裂拉伸作用下破裂面宏细观形态研究130
参考文献134
第4章土石混合体实时CT扫描试验研究137
4.1概述137
4.2单轴压缩条件下CT扫描试验(含水量0%)137
4.2.1试验方法137
4.2.2设计含石量标定141
4.2.3损伤开裂的CT数分析142
4.2.4试样的扩容特征分析143
4.2.5ROI_CT数特征分析143
4.2.6裂纹参数的识别提取146
4.2.7裂纹特征参数统计147
4.2.8孔隙演化特征分析150
4.2.9损伤识别与扩展规律157
4.3单轴压缩条件下实时CT扫描试验(含水量10%)162
4.3.1实时单轴压缩与CT扫描方案163
4.3.2单轴压缩过程中损伤识别与扩展165
4.3.3单轴压缩过程中块石运动追踪167
4.3.4单轴压缩过程中裂纹识别与提出173
4.3.5单轴压缩过程中裂纹几何形态分析175
4.3.6土石混合体损伤演化模型180
4.4三轴压缩条件下实时CT扫描试验(含水量10%)182
4.4.1三轴压缩实时CT扫描试验设计182
4.4.2三轴破坏过程CT图像分析183
4.4.3三轴变形过程试样裂纹提取184
4.4.4三维细观结构演化分析187
4.4.5三轴变形局部化分析189
4.4.6三轴变形非均匀性分析192
4.4.7三轴剪胀特性分析193
4.4.8三轴压缩宏观破裂形态描述195
4.5含石量对土石混合体细观力学特性影响分析196
4.5.1试样制备方法简介196
4.5.2试验方案197
4.5.3试样破裂过程CT重构图像分析199
4.5.4试样破裂过程细观结构演化分析202
4.5.5剪胀行为分析204
4.5.6破坏形态分析206
参考文献209
第5章土石混合体渗流特性结构控制机理研究211
5.1概述211
5.2土石混合体大尺度试样渗流规律研究212
5.2.1试验材料212
5.2.2试验仪器及方法213
5.2.3黏土基质大尺度试样渗流试验结果216
5.2.4淤泥质土基质大尺度试样渗流试验结果219
5.2.5砂土基质大尺度试样渗流试验结果221
5.2.6不同基质类型渗透特性对比分析222
5.3土石混合体小尺度试样渗流规律研究223
5.3.1试验材料和制备223
5.3.2试验系统227
5.3.3小尺度试样渗流试验结果229
5.3.4土石混合体非达西渗流特性分析231
5.3.5块石对渗透系数的影响233
5.3.6临界水力梯度预测234
5.3.7基于Forchheimer方程的非达西渗流预测236
5.4土石混合体非达西渗流的尺度效应(细长效应)238
5.4.1试验方法与思路239
5.4.2不同长细比试样制备240
5.4.3试验流程242
5.4.4试验现象描述243
5.4.5不同长细比试样非达西渗流特性244
5.4.6土石混合体渗流特性的细长效应246
5.5土石混合体加卸围压渗流规律试验250
5.5.1试验流程251
5.5.2一般渗流规律描述252
5.5.3渗透系数与围压的关系254
5.5.4加卸围压阶段试验曲线对比分析257
5.5.5水力梯度对加卸围压阶段渗透系数的影响258
5.6土石混合体应力-应变-渗流耦合试验261
5.6.1试验流程261
5.6.2渗流-应力耦合试验现象描述263
5.6.3单轴压缩条件下试样应力-应变-渗流规律265
5.6.4三轴压缩条件下试样应力-应变-渗流规律266
5.6.5水力梯度对流固耦合特性的影响分析270
参考文献272
第6章土石混合体渗流破坏演化特性研究276
6.1概述276
6.2土石混合体渗流-侵蚀-应力耦合管涌试验276
6.2.1试验方法276
6.2.2试验步骤277
6.2.3试验结果与讨论279
6.3土石混合体管涌多因素分析及优化287
6.3.1材料和试样制备287
6.3.2试验系统290
6.3.3试验流程290
6.3.4管涌多因素评价与分析290
6.3.5临界水力梯度优化分析296
参考文献297
内容摘要
本书系统介绍了作者近年来在土石混合体破裂与渗流过程中结构演化的多尺度力学特性方面所取得的学术成果，从结构劣化多尺度工程地质力学角度出发，对土石混合体结构弱化过程中土石相互作用及互馈致灾力学响应进行了较为系统的研究。全书共6章，主要内容包括：绪论、土石混合体细观数值试验研究、土石混合体实时超声波试验研究、土石混合体实时CT扫描试验研究、土石混合体渗流特性结构控制机理研究和土石混合体渗流破坏演化特性研究。
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