岩土塑性理论及其在地下工程中的应用

1 岩土塑性理论基本概念1.1 岩土塑性理论简介1.2 土的压缩试验结果1.2.1 土的单向固结压缩试验1.2.2 土的三轴剪切试验结果1.3 岩土材料的基本力学特征1.3.1 岩土材料的基本特性1.3.2 岩土材料的基本力学特性1.3.3 岩土塑性力学的基本假设1.4 应力张量及其不变量1.4.1 八面体应力与等效应力1.4.2 主应力空间及偏平面1.4.3 应变张量分解及其不变量1.4.4 应变率张量与应变增量1.5 屈服与破坏准则1.5.1 屈服与破坏1.5.2 金属类材料的屈服与破坏准则1.5.3 岩土材料的屈服与破坏准则1.6 加卸载准则与塑性流动法则1.6.1 加卸载准则1.6.2 塑性流动法则1.7 硬化规律1.7.1 硬化模型1.7.2 硬化模量与硬化规律1.8 岩土塑性本构关系1.8.1 弹塑性增量本构关系的一般表达式1.8.2 岩土弹塑性本构模型1.8.3 岩土黏弹塑性本构模型2 岩土塑性滑移线理论与极限分析理论2.1 概述2.2 经典滑移线理论与滑移线法2.2.1 应力滑移线场及其性质2.2.2 速度滑移场及其性质2.2.3 间断值定理2.2.4 边界条件2.2.5 基本边值问题及数值积分法2.3 岩土材料的滑移线理论与滑移线法2.3.1 基本假设与基本方程2.3.2 应力滑移线场及其性质2.3.3 速度滑移线及其性质2.4 极限分析的上、下限定理2.4.1 耗散函数2.4.2 小变形假设下的虚功原理2.4.3 极限分析的上、下限定理2.5 极限分析的上限方法2.5.1 速度间断面及相容破损机构2.5.2 能量耗散率的表达式2.5.3 关于上限方法的有效性简述2.5.4 上限方法的应用：条形基础下Coulomb材料的极限平衡问题2.6 极限分析的下限方法2.6.1 间断应力分布及均匀应力场叠加2.6.2 半无限平面上的条形基础间断应力场2.6.3 半平面体承受深埋基础荷载的下限解2.7 圆形条带碹塑性极限分析2.7.1 圆形条带碹的塑性力学分析方法2.7.2 圆形条带碹支护压力的上限解2.7.3 圆形条带碹支护压力的下限解2.7.4 圆形条带碹支护地压分析3 基于塑性极限分析的巷道底板稳定性及控制技术研究3.1 基于塑性极限分析的巷道底板稳定性的滑移线解答3.1.1 巷道底板变形的Prandtl解答3.1.2 巷道底板变形的Hill解答3.1.3 反底拱支护后巷道底板的应力场分析3.2 基于塑性极限分析的底鼓控制技术力学效应分析及支护参数设计3.2.1 底板锚杆控制底鼓的原理和方法3.2.2 抗滑桩控制底鼓的原理和方法3.2.3 反底拱控制巷道底鼓的原理和方法3.3 抗滑桩联合底板锚杆控制硐室底鼓的实例3.3.1 工程概况3.3.2 底板支护方案设计3.3.3 支护效果评价4 极限状态下巷道底板稳定性的模型试验研究4.1 数字散斑相关方法的理论与应用4.1.1 数字散斑相关方法的原理4.1.2 数字散斑相关方法的仪器设备及操作步骤4.1.3 数字散斑相关方法在岩土工程中的应用4.1.4 二维数字散斑相关测量系统4.2 模型试验的相似条件4.2.1 基本概念4.2.2 模型试验相似三定理4.2.3 相似模拟的定义4.2.4 模型材料研制的基本原则4.3 模型试验的准备4.3.1 试验箱的制备4.3.2 试验模型材料的选取与制备4.4 试验方案及实施过程4.4.1 试验原理4.4.2 试验方案4.4.3 试验过程4.5 试验结果分析4.5.1 模型一的试验结果分析4.5.2 模型二的试验结果分析4.6 模型试验与数值模拟的对比4.6.1 模型一的对比结果分析4.6.2 模型二的对比结果分析5 极限状态下巷道底板稳定性的数值模拟研究5.1 数值模型的建立5.1.1 FLAC简介5.1.2 工程背景简介5.1.3 巷道模型的建立5.2 影响底板稳定性因素分析5.2.1 巷道宽度对底板变形模式的影响5.2.2 垂直压力对底板变形模式的影响5.2.3 衬砌厚度对底板变形模式的影响5.2.4 开挖反拱对底板变形模式的影响参考文献