水对红砂岩力学质影响的试验及数值模拟研究 建筑设备 于超云 新华正版

图书标准信息

• 作者 于超云
• 出版社 郑州大学出版社
• 出版时间 2022-08
• ISBN 9787564587499
• 定价 45.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开

【内容简介】

本书通过大量物理试验和数值模拟相结合的方法开展研究工作，并将试验结果应用于探索实际的工程问题。本书明确了水对红砂岩瞬时力学质和蠕变力学特的影响规律及其作用机制，可为预测岩体工程的长期稳定与安全提供参。

【作者简介】

于超云，女，汉族，党员，1989年1月生于河南省鹿邑县。师从我国岩石力学专家唐春安教授，2014年和2019年分别获得大连理工大学硕士和博士。2019年9月至今，在内蒙古科技大学土木工程学院任教，现为内蒙古科技大学讲师。主要从事岩石损伤破坏、岩石流变、岩石多场耦合、地下工程结构等方面的和科研工作。

精彩内容：

1.1研究背景与意义一直以来，隧道、地下洞室、边坡、古代石制遗迹等岩体结构的长期响应与稳定备受关注。此外，在开采和废弃过程中，房柱式矿山的稳定也受到极大的关注。随着生产力水及工程建筑事业的迅展，人们对岩体的应用、开发范围不断深入，如大型水利水电工程，深长埋隧道工程，以及核废料处理、地热、石油和开采等工程，遇到的影响岩石破坏的因素不断增多，处理的岩石力学问题也益复杂。比如，高放核废料处理项目需要虑上万年甚至更长的时间跨度，其安全处置是有核能或核武器的正在面临的难题，在评价地下岩石处置设施的响应和稳定时，往往涉及非常复杂的热、水(汽）和力学现象的相互作用。岩石流变质是进行岩体工程长期稳定预测的重要依据，因而，无论从经济合理的角度出发，还是从安全稳定的角度出发，均迫切需要对岩石流变力学特进一步深入研究（1。岩体工程结构能的劣化，归根结底是岩石材料能的退化，而材料能的退化与所受荷载及周围所处的环境密切相关。特别是，岩体往往存在着大量弥散分布的细观缺陷。prce（2）指出，地壳岩石中含有大量的各种间质流体，在大多数情况下这些流体是水。多孔岩石中的水可以影响其变形特，因此，在饱和及干燥条件下，岩石的力学行为可能会有显著差异。由水触发的工程地质灾害在岩土工程中是非常普遍的问题。据统计，90%以上的岩体边坡破坏、60%矿井事故和30%~40%的水电工程大坝失事都与水岩作用相关（3]。比如在煤矿工程施工过程中，由于岩层中的地下水和施工用水的存在导致巷道围岩软化破碎；由于不良地质结构引起软化损伤导致的千将坪滑坡。auvray等[4]监测发现位于法国某地下矿山的相邻石膏岩矿柱间的相对收敛变形具有时间效应，认为这是空气湿度随季节变化的结果。汪亦显（5]指出库水上涨前后的河岸边坡，水库蓄水抽水后大的坝、库岸等都会发生滑坡灾害，而且渗透动水压力不足以证明是滑坡灾害的“元凶”。对于库区边坡而言，水岩作用不仅通过改变岩土体的，更重要的是还通过改变其结构或成分，不断恶化岩土体的质，终导致库岸边坡发生滑坡、崩塌等突跃式的灾变（6]。在地下工程中，隧洞等地下洞室开挖以后，围岩变形甚至坍塌破坏等均表现出时效特征；唐春安等（7.8)指出岩体受到开挖后，不仅打破了围岩中的应力衡，也打破了环境衡，比如，地下水、湿度、温度等，因此除了应力因素外，环境因素也是造成松动圈形成的重要因素[7]。所以，充分了解水对岩石力学行为的影响作用对于解决一系列与岩石力学应用相关的问题，如采矿、隧道掘进、库（水）岸边坡等具有重要意义。此外，水对古代文明遗迹的危害也受到了广泛关注。大部分古代文明遗迹都是由各种石头构成的。除了长期持续的载荷外，自然因素比如大气介质和岩石内的流体等还会引起这些遗迹的风化，造成结构的变形和不稳定。比如，中国洛阳龙门石窟的雕像有80%受到风化的侵害，许多洞窟上方及周围的裂缝纵横交错。由于石窟的岩为石灰岩，再加上洛阳当地降水充沛，雨水不断溶蚀石窟雕刻品，

【目录】

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2水软化作用的研究进展及分析

1.3岩石流变力学研究进展及分析·

1.3.1岩石蠕变的基础理论…

1.3.2岩石蠕变试验…

1.3.3岩石蠕变机制…

1.3.4蠕变过程的裂纹扩展…

1.3.5水对岩石蠕变力学特的影响…

1.4现有研究存在的不足

1.5主要研究内容及研究路线

2水对岩石瞬时力学特影响的试验研究

2.1概述

2.2试验设备

2.3试验材料·

2.3.1微观特

2.3.2基本宏观物理特

2.3.3吸水特

2.4 不同含水的红砂岩单轴压缩试验·

2.4.1试验描述

2.4.2红砂岩应力-应变曲线

2.4.3含水率与强度和弹模量的关系

2.4.4含水率与各阶段特征应力的关系·

2.5 不同含水的红砂岩巴西劈裂试验…

2.5.1试验描述…

2.5.2试验结果.

2.6 不同含水的红砂岩三轴压缩试验·

2.6.1试验描述

2.6.2试验结果…

2.7讨论·

2.7.1岩石的软化系数…

2.7.2岩石的破坏模式…

2.8本章小结·

3荷载与水共同作用下岩石单轴分级加载蠕变试验……

3.1概述・

3.2试验方法…

3.2.1试验材料及试件制备…

3.2.2试验设备…

3.2.3试验方案…

3.3试验结果.

3.3.1应力-应变曲线

3.3.2蠕变曲线和破坏模式…

……

5.1.3水对岩石力学能的弱化规律

5.1.4水对岩石的膨胀作用

5.1.5荷载作用下的岩石损伤

5.1.6应力-水-损伤耦合作用

5.2数值计算模型及其参数的确定

5.3浸水条件下岩石蠕变破坏过程的数值模拟

5.3.1干燥岩石试件的数值蠕变试验

5.3.2浸水岩石试件的数值蠕变试验

5.4时变型松动圈形成过程的数值模拟

5.4.1围岩松动圈基础理论

5.4.2数值模型

5.4.3数值试验结果

5.4.4讨论

5.5本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2创新点

6.3展望

参文献

主要符号表