岩石时效特性与节理模型

《岩石时效特性与节理模型》可供岩石力学与工程研究、设计、勘察、施工人员参考，也可作为硕士研究生的教学参考书。《岩石时效特性与节理模型》由上海交通大学出版社出版。

本书的主要内容有：岩石蠕变模型、时效强度、时效弹模、时效损伤模型、回归反演法求流变力学参数；节理分形特征及分维与jrc间的关系、节理剪切和闭合力学模型、优势节理组的确定；空区监测和三带划分。

1 岩石的时效强度和时效弹模
1．1 引言
1．2 岩石强度和弹模的时间关系及分析
1．3 强度、弹量时间关系的相似性
1．4 由力学模型导出弹模的时间关系式
1．5 软岩蠕变损伤及损伤方程
1．6 结论

2 回归反演法求解流变力学参数
2．1 引言
2．2 流变力学参数求解原理
2．3 计算机程序的编制要点
2．4 实例分析
2．5 结论

3 岩石流变及其进展
3．1 引言
3．2 岩石流变试验
3．3 岩石流变本构方程研究
3．4 岩石时效强度及分析

4 岩石力学中的分形理论
4．1 分形的概念
4．2 分形维数的测定
4．3 分形与混沌的关系
4．4 岩石力学中的分形方法
4．5 至今没有解决、需要深入研究的若干问题

5 节理表面分形特征与分维计算
5．1 引言
5．2 分维计算
5．3 微机计算分维的方法
5．4 节理表面分形特征分析
5．5 结论

6 节理面的分形模拟及JRC与分维间的关系
6．1 引言
6．2 自然节理剖面的模拟
6．3 分维数和JRC之间的关系
6．4 结论

7 岩体节理剪切变形的幂函数型模型
7．1 引言
7．2 对常用非线性模型的讨论
7．3 对幂函数型模型的讨论
7．4 Ki、n的影响因素分析
7．5 结论

8 岩体节理法向变形模型的讨论
8．1 引言
8．2 双曲线型模型的讨论
8．3 对数型模型的讨论
8．4 幂函数型模型的讨论
8．5 v、k、c的影响因素分析
8．6 结论

9 区域岩体优势节理组的确定
9．1 引言
9．2 赤平等积投影极点密度作图原理
9．3 统计极点密度的程序编制要点
9．4 程序编制说明
9．5 实例分析

10 采空区顶板岩移观测设计
10．1 引言
10．2 垂直深孔多点位移计的设计
10．3 应用实例

11 划分空区覆岩“三带”的方法
11．1 引言
11．2 “位移梯度”的概念
11．3 划分“三带”的判别准则
11．4 实例

12 岩土工程中的科学方法论
12．1 岩土工程的特点
12．2 不连续性和非线性研究方法
12．3 不确定性研究方法
12．4 系统分析方法
12．5 非线性系统理论分析方法
附录1 求岩石流变力学参数FORTRAN源程序文本
附录2 求节理面分维值的FORTRAN源程序文本
附录3 节理面分形模拟MATLAB源程序文本
附录4 确定岩体优势节理面FORTRAN源程序文本

    没有解决、需要深入研究的若干问题
    分形是研究非线性系统的一个有力武器。但分形理论在解决岩石力学问题时，有一些问题尚没有解决，需要继续深入研究探索。
    （1）用分形建立岩石力学问题模型，模拟岩石力学行为时，目前主要利用“分维”这一物理指标。从以往的经验看，对于复杂的岩土问题需要若干参数才能规定其力学行为，是不是“分维”就包括了这些参数的信息了呢？也就是说，“分维”的物理机制尚需深入研究。
    （2）通常认为建立的模型和岩土体之间应该是近似等价的关系，而由岩土得到的分形模型可以计算出分维，但反过来，用分维去分析岩体的特征却较困难。例如，从节理轮廓线可以计算得分维值，而由分维值却很难画出同样的节理轮廓线。这就是说，分维应和其他的数量指标，如Liapmnov指数、谱能量密度等相配合去分析客体的物理特性，而这一套理论的完善远没有达到。
    （3）如何来衡量算得的分维是在实际问题所允许的精度范围之内，这也是一个困难问题。从严格意义上来说，分维应是一极限值（除严格相似分维外），但实际计算时往往尺度取得很大，并不是真正意义上的分维值。