中国是世界上地质灾害的高发区和重灾区。地质灾害的形成以危岩崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷为主，占地质灾害总数的98%左右。地质灾害形成机制是防治地质灾害的重要基础理论。遵循地质灾害物理演进断裂唯象特征，本书构建了地质灾害广义断裂力学，其核心内容包括地质灾害物理演进模拟、地质灾害物理演进断裂破坏模型及解答、地质灾害体断裂韧度测试方法和地质灾害实时预警。以岩石破坏性能为基础，系统论述土质滑坡断裂破坏机理和危岩断裂破坏及其激振、座裂和座溃解体机制；模型试验和数值模拟相结合，分析典型地质灾害断裂破坏演进规律，给出地质灾害广义断裂力学应用实例。地质灾害广义断裂力学是研究地质灾害发育机制的方法论和实践论。
样章试读
目录
- 目录
序
前言
第1章 地质灾害广义断裂力学梗概 1
1.1 地质灾害物理演进的断裂唯象表征 2
1.2 地质灾害广义断裂力学学科内涵 4
1.2.1 地质灾害物理演进模拟 4
1.2.2 地质灾害物理演进断裂破坏模型及解答 5
1.2.3 地质灾害实时预警 8
第2章 高应力条件下岩石能量场 9
2.1 高应力判别标准 9
2.2 岩石的能量场 13
2.2.1 能量守恒定律 13
2.2.2 能量类型 13
2.2.3 能量转化 17
第3章 单向应力条件下岩石断裂特性 20
3.1 单向应力条件下岩石的受力模式 20
3.2 单向应力条件下岩石的本构模型 21
3.2.1 线弹性本构模型 21
3.2.2 非线弹性本构模型 22
3.2.3 弹塑性本构模型 23
3.2.4 岩石本构模型 25
第4章 危岩场损伤-流变-断裂机理 31
4.1 危岩主控结构面尖端损伤场 31
4.2 危岩主控结构面尖端损伤-流变场 41
4.2.1 危岩主控结构面尖端损伤场模型 41
4.2.2 考虑损伤的岩石损伤-流变本构模型 43
4.3 危岩损伤-流变-断裂复合模型 49
4.3.1 危岩损伤-流变-断裂复合模型构建 49
4.3.2 危岩损伤-流变-断裂复合模型求解 55
4.3.3 危岩损伤-流变-断裂复合模型实例分析 56
第5章 土质滑坡断裂破坏机理 58
5.1 裂纹应力强度因子 58
5.1.1 Ⅰ型裂纹应力强度因子 58
5.1.2 Ⅱ型裂纹应力强度因子 61
5.2 土质滑坡断裂破坏特性 64
5.2.1 Ⅰ-Ⅱ型复合应力强度因子 64
5.2.2 裂纹断裂角 68
5.2.3 实例计算 69
5.3 土质滑坡数断裂破坏数值模拟 75
5.3.1 基于ANSYS模拟的断裂力学精度检验 75
5.3.2 实例模拟 88
第6章 危岩破坏激振机制 95
6.1 危岩破坏激振机理 95
6.2 坠落式危岩破坏激振效应 96
6.2.1 危岩体应变能 97
6.2.2 裂纹扩展弹性应变能 99
6.2.3 坠落式危岩剧动式崩落 102
6.2.4 危岩崩落连锁激振 102
6.2.5 激振波传播机理 105
6.3 激振作用对危岩稳定性的劣化率 105
6.3.1 激振波正入射条件下主控结构面受力模型 105
6.3.2 激振作用下危岩断裂稳定性 109
6.3.3 激振作用下危岩主控结构面应力强度因子 110
6.4 危岩破坏激振损伤效应 112
6.4.1 细观损伤效应 113
6.4.2 宏观损伤范围 116
6.5 危岩破坏激振模型试验 120
6.5.1 试验模型设计 120
6.5.2 试验准备与过程 121
6.5.3 试验结果 126
6.6 危岩破坏激振信号变化特征 132
6.6.1 激振信号降噪处理 133
6.6.2 降噪性能评价指标 146
6.6.3 激振信号细节信息及频带分布 147
6.6.4 激振信号能量分布 153
6.6.5 激振信号主振频率 154
6.7 危岩破坏激振信号时频特征 156
6.7.1 信号泄漏与加窗 156
6.7.2 信号时域特征 158
6.7.3 信号频域特征 160
6.8 激振实例计算 166
6.8.1 模型试验计算 166
6.8.2 工程实例计算 168
第7章 危岩拉剪解体机制 171
7.1 危岩顶部拉剪解体机制 171
7.1.1 危岩顶部拉剪区数值模拟 171
7.1.2 类砌体结构顶部拉剪解体机制 184
7.1.3 实例分析 193
7.2 危岩底部拉剪解体机制 194
7.2.1 危岩底部拉剪区数值模拟 195
7.2.2 类砌体结构底部拉剪解体机制 203
7.2.3 实例分析 208
7.3 危岩座滑过程断裂能量解 210
7.3.1 危岩座滑过程能量计算 210
7.3.2 危岩座滑过程解体能量解译 213
7.3.3 实例分析 214
第8章 危岩座溃解体机制 216
8.1 危岩座溃解体力学模型 216
8.1.1 甄子岩危岩概况 216
8.1.2 甄子岩危岩破坏特征描述 219
8.1.3 危岩破坏运动特征 221
8.1.4 甄子岩危岩座溃解体力学模型 224
8.2 危岩座溃解体模型试验 234
8.2.1 模型试验 235
8.2.2 试验结果 249
第9章 地质灾害广义断裂力学应用实例 258
9.1 隧道进出口危岩灾害精确预警 258
9.1.1 技术内涵 258
9.1.2 应用步骤 260
9.2 危岩疲劳断裂寿命预测方法 261
9.2.1 危岩主控结构面临界尺寸计算 261
9.2.2 裂隙水压力变化过程中主控结构面疲劳断裂寿命计算 264
9.3 基于断裂力学的危岩支撑-锚固联合支护结构计算方法 266
9.3.1 危岩断裂稳定系数计算 266
9.3.2 支护结构计算 269
9.3.3 应用实例 271
9.4 土体断裂韧度测试装置 272
9.4.1 技术内涵 274
9.4.2 工作原理 275
参考文献 276
京公网安备 11010102004214号