冻融岩体静动力学特性及损伤破坏机理研究

本书从冻融岩体的细观 结构特征、宏观静力学和动 力学特性、能量演化等研究 出发，探寻它们之间的数理 关联，重点揭示冻融岩体的 破坏机理。其中包含冻融岩 体细观结构演化规律研究、 冻融岩体静力学特性研究、 冻融岩体动力学特性研究、 冻融岩体分形特征及能量演 化规律研究、冻融岩体损伤 演化及本构模型研究。本书 揭示了冻融岩体细观结构发 育规律、静动态压缩力学特 性、静动态断裂力学特性， 提出了耦合损伤表达式和冻 融岩体本构模型，为高校研 究生及科研人员了解最新研 究进展及相关理论提供借鉴 ，为寒区资源开发和灾害防 护提供理论借鉴。

第1章 绪论 1.1 选题依据及意义 1.2 国内外研究现状 1.2.1 冻融作用下岩石力学特性 1.2.2 冻融作用下岩体的力学特性 1.2.3 岩石细观结构检测技术 1.2.4 岩石破坏的能量及分形特征 1.3 研究内容及技术路线 1.3.1 研究内容 1.3.2 技术路线 第2章 冻融条件下岩体的细观结构演化规律研究 2.1 概述 2.2 核磁共振系统原理概述 2.3 试验设备及方案 2.3.1 试样准备 2.3.2 试验设备 2.3.3 试验方案 2.4 T2与孔径转换研究 2.4.1 理论基础 2.4.2 孔径转换系数确定与验证 2.5 冻融作用下岩体的孔隙度演化规律 2.6 岩体内孔径分布演化规律 2.7 冻融作用下岩体渗透率的演化规律 第3章 循环冻融下岩体的静力学特性研究 3.1 概述 3.2 试验设备及方案 3.2.1 试样准备 3.2.2 试验设备 3.2.3 试验方案 3.3 冻融作用下岩体的静态压缩力学特性 3.3.1 不同循环冻融下岩体的压缩力学特性 3.3.2 不同倾角岩体冻融作用下的压缩力学特性 3.4 冻融作用下岩体的静态断裂特性 3.4.1 不同循环冻融下岩体的断裂力学特性 3.4.2 不同循环冻融下岩体的I、Ⅱ型断裂韧度 3.5 冻融作用下岩体孔隙结构与力学参数关联分析 3.5.1 孔隙结构与静态压缩力学参数关系 3.5.2 孔隙结构与静态劈裂力学参数关系 3.6 冻融与倾角作用下试样破坏特征 3.6.1 单轴压缩下试样的破坏特征 3.6.2 劈裂试样的破坏特征 第4章 循环冻融下岩体的动力学特性研究 4.1 概述 4.2 试验设备及方案 4.2.1 试样准备 4.2.2 主要试验设备及原理 4.2.3 试验方案 4.3 冻融作用下岩体的冲击压缩力学特性 4.3.1 不同循环冻融下岩体的冲击力学特性 4.3.2 不同倾角岩体冻融作用下的冲击力学特性 4.4 冻融作用下岩体的冲击断裂特性 4.4.1 动态应力强度因子 4.4.2 断裂时间 4.4.3 冻融作用下岩体的I型断裂力学特性 4.4.4 冻融作用下岩体的Ⅱ型断裂力学特性 4.4.5 冻融作用下岩体断裂韧度的应变率效应 4.5 冻融作用下岩体孔隙结构与动态力学参数关联分析 4.5.1 孔隙结构与动态压缩力学参数关系 4.5.2 孔隙结构与动态劈裂力学参数关系 4.6 冻融与裂隙作用下试样动态破坏特性 4.6.1 冲击压缩下试样的动态破坏特性 4.6.2 冲击劈裂下试样的动态破坏特性 第5章 冻融岩体的分形特征及能量演化规律研究 5.1 概述 5.2 循环冻融下岩体的分形特征 5.2.1 分形维数计算方法 5.2.2 冻融作用下岩体的孔隙结构分形特征 5.2.3 冻融作用下岩体破坏后的碎块分形特征 5.3 循环冻融下岩体的能量演化规律 5.3.1 能量的构成及计算方法 5.3.2 静态加载下岩体的能量演化 5.3.3 冲击作用下岩体的能量演化 5.4 冻融作用下岩体分形与能量之间的关联 5.4.1 孔隙分形维数与碎块分形维数的关联 5.4.2 耗散能与碎块分形维数的关联 第6章 循环冻融下岩体的损伤演化及本构模型研究 6.1 概述 6.2 冻融作用下岩体的损伤 6.2.1 岩体原生孔隙的细观损伤 6.2.2 岩体的冻融损伤 6.2.3 岩体的宏观损伤 6.2.4 岩体的耦合损伤 6.3 静态加载下冻融作用岩体的本构模型 6.3.1 静态单轴加载下岩体本构模型构建 6.3.2 静态单轴加载下岩体本构模型验证 6.4 动态加载下冻融作用岩体的本构模型 6.4.1 岩体的动态本构模型构建 6.4.2 岩体的动态本构模型验证 参考文献