目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內(nèi)外研究進展 2
1.2.1 力學(xué)特性與參數(shù)取值進展 2
1.2.2 線性和非線性強度準則進展 7
1.2.3 強度準則用于數(shù)值計算的進展 9
第2章 彈塑性計算塑性修正應(yīng)力返回概述 12
2.1 強度準則在彈塑性計算中的實現(xiàn) 12
2.2 彈塑性增量理論 13
2.2.1 塑性修正應(yīng)力返回過程簡介 16
2.2.2 彈塑性本構(gòu)矩陣 18
2.3 主應(yīng)力空間塑性修正應(yīng)力返回的描述 20
2.3.1 主應(yīng)力空間的方向矩陣 21
2.3.2 主應(yīng)力空間屈服面塑性修正應(yīng)力返回 23
2.3.3 主應(yīng)力空間的應(yīng)力區(qū)域 26
2.4 平面問題下塑性修正應(yīng)力返回算法的簡化 27
第3章 節(jié)理巖體非線性強度準則及有關(guān)參數(shù) 29
3.1 非線性經(jīng)驗準則 30
3.1.1 Yudhbir強度準則 30
3.1.2 Sheorey強度準則 30
3.1.3 Hoek-Brown強度準則 31
3.2 用于非線性強度準則的巖體質(zhì)量分類系統(tǒng) 37
3.3 主要力學(xué)指標經(jīng)驗評估方法 40
3.4 Hoek-Brown強度準則基本參數(shù) 42
第4章 Hoek-Brown強度準則線性化方法 48
4.1 Hoek-Brown強度準則的正應(yīng)力-剪應(yīng)力關(guān)系 48
4.1.1 基于斜率法推導(dǎo) 49
4.1.2 基于三角函數(shù)變換法推導(dǎo) 51
4.1.3 Hoek-Brown強度準則*包絡(luò)線的繪制 54
4.2 任意最小有效主應(yīng)力區(qū)間的等效Mohr-Coulomb強度準則參數(shù) 55
4.2.1 等效Mohr-Coulomb強度準則參數(shù)推導(dǎo) 55
4.2.2 等效Mohr-Coulomb強度準則參數(shù)公式有效性檢驗 61
4.2.3 關(guān)于2002 年版Hoek-Brown強度準則給定表達式的討論 64
4.3 單元安全系數(shù)評估法 66
4.3.1 基于Mohr-Coulomb強度準則的單元安全系數(shù) 67
4.3.2 基于Hoek-Brown強度準則的單元安全系數(shù) 70
4.4 強度折減法 74
4.4.1 基于Mohr-Coulomb強度準則的強度折減 74
4.4.2 基于Hoek-Brown強度準則的強度折減 76
4.5 Hoek-Brown強度準則強度折減與線性化方法比較 77
4.5.1 計算說明 78
4.5.2 結(jié)果與分析 81
第5章 修正Mohr-Coulomb強度準則塑性修正應(yīng)力返回的描述 84
5.1 修正Mohr-Coulomb強度準則簡介 84
5.2 修正Mohr-Coulomb強度準則屈服面的塑性修正應(yīng)力返回方向 86
5.3 修正Mohr-Coulomb強度準則主應(yīng)力區(qū)域的判斷與塑性修正
應(yīng)力返回 89
5.4 修正Mohr-Coulomb強度準則的彈塑性矩陣 97
5.5 精確執(zhí)行修正Mohr-Coulomb強度準則的驗證 99
5.5.1 單個單元應(yīng)力精確塑性修正應(yīng)力返回的驗證 99
5.5.2 圓形洞室的開挖模擬 103
5.5.3 地基極限承載力分析 111
5.5.4 經(jīng)典邊坡的強度折減計算 113
5.5.5 洛德應(yīng)力角閾值對收斂速度的影響 115
第6章 主應(yīng)力空間Hoek-Brown強度準則塑性修正應(yīng)力返回的描述 118
6.1 用于彈塑性計算的修正Hoek-Brown強度準則 118
6.2 修正Hoek-Brown強度準則的塑性修正應(yīng)力返回方向 120
6.3 修正Hoek-Brown強度準則主應(yīng)力區(qū)域屈服面的塑性修正
應(yīng)力返回 122
6.4 修正Hoek-Brown強度準則的彈塑性矩陣 130
6.5 修正Hoek-Brown強度準則塑性修正應(yīng)力返回算法的驗證 131
第7章 巖體力學(xué)參數(shù)漸變?nèi)≈蹬c工程應(yīng)用 134
7.1 工程概況與地質(zhì)環(huán)境 135
7.1.1 工程概況 135
7.1.2 區(qū)域地質(zhì) 136
7.1.3 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 137
7.2 巖體工程地質(zhì)特性與物理力學(xué)參數(shù)特征 139
7.2.1 巖體結(jié)構(gòu)類型 139
7.2.2 結(jié)構(gòu)面工程分級 140
7.2.3 壩基巖體縱波速度分級 141
7.2.4 壩基巖體質(zhì)量分級 142
7.2.5 巖體和軟弱層帶基本物理參數(shù) 144
7.2.6 巖體和軟弱層帶強度參數(shù) 146
7.2.7 巖體和斷層帶的變形特性 152
7.3 壩址區(qū)地應(yīng)力分布特征和變化規(guī)律 168
7.3.1 實測地應(yīng)力分析 169
7.3.2 地應(yīng)力三維有限元分析 172
7.4 地應(yīng)力環(huán)境對巖體變形模量的影響 185
7.4.1 室內(nèi)壓縮試驗和彈性波理論的啟示 185
7.4.2 縱波速度空間分布特征和地應(yīng)力的關(guān)系 191
7.4.3 開挖后巖體工程特性的變化 200
7.4.4 巖體變形模量與縱波速度的關(guān)系 204
7.4.5 巖體變形模量與地應(yīng)力的關(guān)系 214
7.4.6 開挖前后壩基巖體變形模量對比分析 217
7.5 監(jiān)測結(jié)果對巖體變形模量取值的反饋驗證 219
7.5.1 監(jiān)測系統(tǒng)簡介 220
7.5.2 三維有限元計算位移與監(jiān)測位移對比分析 222
7.5.3 壩基巖體和大壩的位移特征分析 232
7.5.4 拱壩和壩基巖體的可恢復(fù)變形與不可恢復(fù)變形 242
7.6 不同庫水位運行的安全性 246
7.6.1 蓄水水位至過渡水位和設(shè)計水位的位移特征 246
7.6.2 庫水位升高后大壩的安全分析 249
參考文獻 251