岩体结构面力学特性的时间效应

前言 第1章 绪论 1.1 概述 1.2 结构面剪切力学特性 1.3 岩体结构面力学特性的时间效应研究现状 1.3.1 结构面强度和变形的速率依存性 1.3.2 蠕变特性 1.3.3 应力松弛特性 1.3.4 长期强度特性 1.3.5 结构面流变本构模型 1.3.6 结构面时间效应之间的关联性 第2章 岩石结构面的瞬时剪切力学特性 2.1 引言 2.2 试样制备 2.2.1 水泥砂浆基本力学性质 2.2.2 结构面试样制备过程 2.3 试验方案 2.3.1 试验设备 2.3.2 试验过程 2.4 不同粗糙度结构面剪切强度 2.4.1 不同粗糙度结构面剪切强度变化特征 2.4.2 考虑粗糙度的剪切强度经验公式 2.5 结构面剪切变形曲线特征 2.5.1 不同粗糙度结构面剪切变形曲线特征 2.5.2 结构面剪切过程中的剪切刚度变化 2.5.3 结构面剪切过程的非线性描述 第3章 剪切速率对不同粗糙度结构面力学特性的影响研究 3.1 引言 3.2 试验方案 3.2.1 试验样品及试验设备 3.2.2 不同剪切速率下的结构面剪切试验 3.2.3 变速率剪切试验 3.3 不同剪切速率下的结构面剪切试验成果 3.3.1 峰值强度 3.3.2 重复剪切强度 3.3.3 强度指标 3.3.4 抗剪强度各组分随速率的变化特征 3.3.5 剪切变形特征 3.4 变速率剪切试验结果 3.4.1 JRC及法向应力对变速率曲线形态的影响 3.4.2 重复剪切对变速率曲线形态的影响 3.4.3 天然岩石结构面试样对上述规律的验证 3.4.4 JRC以及法向应力对结构面剪切速率依存性的影响评价 3.4.5 关于“起裂应力”的讨论 3.5 结构面速率依存性的动态演化过程 3.5.1 JRC及法向应力对结构面剪切速率依存性的作用机理 3.5.2 剪切过程中结构面剪切速率依存性的动态演化过程 3.5.3 变速率剪切试验中的蠕变和应力松弛现象 3.6 本章小结 第4章 不同粗糙度结构面剪切蠕变特性研究 4.1 引言 4.2 试验方案 4.2.1 试验样品及试验设备 4.2.2 分级加载剪切蠕变试验 4.2.3 加卸载后剪切蠕变试验 4.3 结构面剪切蠕变特征及其经验本构模型 4.3.1 分级加载剪切蠕变曲线基本特征 4.3.2 剪切蠕变全过程曲线特征 4.3.3 过渡蠕变阶段及稳态蠕变阶段特征 4.3.4 结构面剪切蠕变经验本构模型 4.3.5 参数物理意义及剪切过程中结构面蠕变特性的动态演化 4.4 加卸载应力历史对结构面剪切蠕变特性的影响 4.4.1 加卸载后剪切蠕变曲线形态特征 4.4.2 加卸载后蠕变量及蠕变参数变化特征 4.4.3 前期塑性变形与蠕变量的关系 4.4.4 JRC及法向应力对结构面剪切蠕变特性的影响机理 4.5 本章小结 第5章 不同粗糙度结构面剪切应力松弛特性研究 5.1 引言 5.2 试验方案 5.2.1 试验样品及试验设备 5.2.2 分级加载剪切应力松弛试验 5.2.3 等应力循环剪切应力松弛试验 5.2.4 加卸载后剪切应力松弛试验 5.3 结构面剪切应力松弛特征及其本构模型 5.3.1 分级加载剪切应力松弛试验全过程曲线 5.3.2 分级加载剪切应力松弛曲线及应力松弛速率特征 5.3.3 剪切应力松弛经验本构模型 5.3.4 参数物理意义及剪切过程中应力松弛性能的动态演化 5.4 循环松弛应力历史对结构面剪切应力松弛特性的影响 5.4.1 等应力循环剪切应力松弛特征 5.4.2 等应力循环剪切应力松弛试验的变形累积对应力松弛的影响 5.4.3 不同应力路径对应力松弛特性的影响预测 5.5 加卸载应力历史对结构面剪切应力松弛特性的影响 5.5.1 加卸载后剪切应力松弛特征 5.5.2 塑性变形与松弛应力之间的关系及预测结果的验证 5.6 结构面剪切应力松弛试验现象的机理解释 5.6.1 剪切应力松弛试验的本质 5.6.2 结构面剪切应力松弛机理 5.7 本章小结 第6章 不同粗糙度结构面长期强度特性研究 6.1 引言 6.2 长期强度的确定 6.2.1 过渡蠕变法确定长期强度范围 6.2.2 基于分级加载剪切应力松弛试验(松弛法)确定长期强度 6.2.3 基于不同加载速率下结构面剪切试验(速率法)确定长期强度 6.2.4 基于分级加载剪切蠕变曲线的等速率曲线拐点法(蠕变法)确定长 期强度 6.2.5 长期强度求解结果比较 6.2.6 长期强度与屈服应力之间的关系 6.3 JRC及法向应力对长期强度的影响机制 6.3.1 长期强度与JRC及法向应力的关系 6.3.2 基于应力一变形曲线特征对长期强度变化特征的解释 6.3.3 基于剪切面积比对长期强度变化特征的解释 6.4 本章小结 第7章 不同粗糙度结构面时间效应作用机理 7.1 蠕变、应力松弛、速率依存性及长期强度之间的关系 7.1.1 蠕变与应力松弛之间的关系 7.1.2 蠕变和应力松弛的稳定状态 7.1.3 蠕变、应力松弛、速率依存性及长期强度在应力一变形空间中的 关系 7.2 基于JRCW模型的结构面时间效应机理解释 7.2.1 JRCW本构模型 7.2.2 JRCW本构模型计算结果 7.2.3 结构面剪切速率依存性机理 7.2.4 基于JRC抗力衰减摩擦抗力补偿概念的剪切蠕变及剪切应力松弛机理解释 7.2.5 长期强度机理 7.2.6 JRC对结构面时间效应的影响机理 7.3 本章小结 第8章 结构面时效特性的研究结论 参考文献