岩石类材料塑性力学/前沿系列/中外物理学精品书系

传统的塑性力学主要讨论金属材料和金属结构， 金属材料表现为强化或理 想塑性特性，这种材料属于稳定性材料，岩石类材料 具有峰后软化和弹塑性耦合 的特性，故具有不稳定性质，本书针对岩石类材料的 不稳定特性，建立了岩石类 材料塑性力学这一新的学科体系。 殷有泉编著的《岩石类材料塑性力学》包含四部 分，第一部分（第1至6章）岩石类材料和岩体中间断 面的本 构性质及其本构表述，这部分介绍了应变空间表述的 重要性和必要性，指出材料 不稳定性等价于本构矩阵的不正定性，第二部分（第 7至9章）岩石类材料塑性 力学的边值问题及其有限元表述，这部分介绍了简单 问题（悬臂梁、厚壁筒）的 理论解，讨论了边值问题解的稳定性的充分和必要条 件以及不稳定性材料弹塑 性有限元分析的弧长延拓算法，第三部分（第10至11 章）岩石类材料塑性力学在 岩石工程中的应用，这部分讨论了边坡稳定性分析的 失衡机制和失稳机制，及 在竖井开挖中井壁不稳定的地应力条件和材料条件， 并给出了岩爆的力学机制， 第四部分（附录1至3），用附录形式对正文未涉及或 未充分讨论的一些重要问题 给予补充，包括奇异屈服准则的本构理论以及水对岩 石材料稳定性的影响等内容。 本书是力学、土木、采矿、水利、能源、地下工 程等领域内高端科学研究的 塑性力学基础知识，其中某些内容为当前岩石力学学 科前沿，本书可作为相关专 业本科及研究生的教学参考书，也可供相关专业的研 究工作者、工程技术人员 和高校教师参考。

殷有泉 北京大学力学与工程科学系教授，博士生导师。1937年生于辽宁省沈阳市，1963年毕业于北京大学数学力学系，后留校任教。多年来从事固体力学、计算力学和岩石力学等方面的教学与研究。著有《材料力学》，《固体力学非线性有限元引论》，《有限单元方法及其在地学中的应用》和《油水井套管外挤力计算及其力学基础》等著作，发表科学论文80余篇。

第一部分 岩石类材料本构特性及其正确表述 第1章 连续介质力学的基本概念 1-1 连续介质模型 1-2变形和应变 1-3应力和平衡 1-4工程岩石类材料的本构性质 1-5张量的下标标记和矩阵标记 1-6讨论 第2章 本构关系的应力空间表述和应变空间表述 2-1 弹性材料的本构方程 2-2 弹塑性材料本构性质的应力空间表述 2-3 弹塑性材料本构性质的应变空间表述 2-4讨论 第3章 工程岩石类材料的本构理论 3-1岩石类材料的本构理论框架 3-2应变空间本构方程的实用形式 3-3常用的屈服准则和本构方程 3-4讨论 第4章 岩体中的间断面及其本构表述 4-1间断面力学性质的表述 4-2用层状材料退化的方法建立间断面本构方程 4-3用位移间断和应变比拟方法建立是间断面本构方程 4-4讨论 第5章 本构关系的塑性势理论 5-1应变空间表述的塑性势本构理论 5-2如何选取岩石类材料和间断面的塑性势 5-3塑性势理论与耦合塑性理论 5-4讨论 第6章 岩石类材料和岩体间断面的不稳定性 6-1耦合塑性材料的不稳定性 6-2满足正交法则的岩石类材料的不稳定性 6-3非关联流动塑性材料的不稳定性 6-4材料不稳定性问题的几点注释 6-5岩体间断面的不稳定性 6-6讨论 第二部分 岩石类材料塑性力学边值问题及其有限元表述 第7章 简单的弹塑性问题 7-1 自由端受力矩作用的混凝土悬臂梁 7-2 受均布内压的厚壁圆筒 7-3讨论 第8章 岩石类材料塑性力学边值问题 8-1 增量边值问题的表述 8-2虚功原理 8-3平衡的稳定性 8-4讨论 第9章 岩石类材料塑性力学边值问题的有限元方法 9-1 有限元系统 9-2线性弹性问题的有限元分析 9-3稳定材料弹塑性问题的有限元分析 9-4不稳定材料弹塑性问题的弧长延拓算法 9-5岩石力学问题平衡稳定性的特征值准则 9-6 广义力,广义位移及平衡路径曲线 9-7讨论 第三部分 岩石类材料塑性力学在工程中的应用 第10章 边坡稳定性，失衡分析和失稳分析 10-1 极限平衡方法 10-2 强度折减法 10-3 边坡失稳的判据 10-4 强度折减法的有限元分析 10-5 边坡的不稳定平衡（在扰动下失稳） 10-6 全应力-应变曲线的简化模型 10-7 边坡失稳的判据 10-8 用弧长延拓算法研究边坡的平衡稳定性 10-9 讨论 第11章 竖井开挖计算和井壁稳定性，岩爆 11-1 开挖计算的特点 11-2 在均匀等向原场应力情况竖井开挖的理论解 11-3 竖井开挖过程的平衡路径，稳定性的临界载荷 11-4 后临界问题，岩爆 11-5 用弧长延拓算法研究竖井稳定性 11-6讨论 第四部分 附录 附录1 用试验方法建立屈服面的某些困难 附1-1 岩石试验资料的离散性 附1-2 用试验方法确定屈服面的一些实际困难 附录2 奇异屈服准则的本构理论 附2-1 奇异点本构关系的理论表述 附2-2 岩石类材料的帽盖模型 附2-3 奇异点的光滑化处理 附录3 水对岩石类材料性质的影响 附3-1 孔隙水压力对强度的影响 附3-2 水化学作用 附3-3 水对岩石类材料稳定性的影响 参考文献 名词索引