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土石混合體破裂與滲流過程結構演化多尺度力學特性

作者：王宇//李長洪//李曉|責編:牛宇鋒//喬麗維
出版社：科學
ISBN：9787030659750

出版日期：2020/08/01
裝幀：平裝
頁數：298

人民幣：RMB 139 元售價：元

內容大鋼

本書系統介紹了作者近年來在土石混合體破裂與滲流過程中結構演化的多尺度力學特性方面所取得的學術成果，從結構劣化多尺度工程地質力學角度出發，對土石混合體結構弱化過程中土石相互作用及互饋致災力學響應進行了較為系統的研究。全書共6章，主要內容包括：緒論、土石混合體細觀數值試驗研究、土石混合體實時超聲波試驗研究、土石混合體實時CT掃描試驗研究、土石混合體滲流特性結構控制機理研究和土石混合體滲流破壞演化特性研究。
本書可供土木工程、水利工程、礦業工程及相關領域的工程技術人員參考，亦可作為岩體力學及其相關專業的科研工作者、高等院校師生的參考書。

作者介紹

王宇//李長洪//李曉|責編:牛宇鋒//喬麗維

前言
第1章  緒論
  1.1  研究背景和意義
    1.1.1  研究背景
    1.1.2  研究意義
  1.2  土石混合體多尺度結構力學研究現狀及評述
    1.2.1  土石混合體細觀結構特徵研究現狀
    1.2.2  土石混合體細觀結構模型研究現狀
    1.2.3  土石混合體細觀力學特性研究現狀
    1.2.4  土石混合體流固耦合特性研究現狀
    1.2.5  土石混合體多尺度結構力學特性研究趨勢
  1.3  本書主要研究內容
  參考文獻
第2章  土石混合體細觀數值試驗研究
  2.1  概述
  2.2  計算細觀力學概念的提出
  2.3  細觀數值模型的基本思路
  2.4  土石混合體損傷開裂的非線性機制
    2.4.1  土石混合體損傷機制分析
    2.4.2  材料賦值的Weibull分佈及參數估計
  2.5  土石混合體細觀損傷開裂計算
    2.5.1  數值計算軟體的選取
    2.5.2  土石混合體細觀強度參數的標定
    2.5.3  土石膠結性質對試樣開裂的影響分析
    2.5.4  試樣破壞形態及強度分析
    2.5.5  土石混合體漸進性破壞特徵分析
    2.5.6  土石混合體三軸壓縮數值試驗
  參考文獻
第3章  土石混合體實時超聲波試驗研究
  3.1  概述
  3.2  超聲波測試試驗系統
  3.3  超聲波測試試樣描述
  3.4  試驗設計思路
  3.5  乾燥試樣單軸壓縮軸向超聲波試驗研究
    3.5.1  試樣干密度對波速和衰減係數的影響
    3.5.2  單軸抗壓強度與含石量的關係
    3.5.3  試樣破壞模式
    3.5.4  超聲波波速與應力的關係
    3.5.5  透射係數與應力的關係
    3.5.6  孔隙演化分析
    3.5.7  單軸抗壓強度與超聲波波速關係探討
    3.5.8  土石混合體聲學特徵的特殊性分析
  3.6  乾燥試樣單軸壓縮徑向超聲波試驗研究
    3.6.1  單軸抗壓強度與含石量的關係
    3.6.2  試樣破壞模式
    3.6.3  超聲波波速與應力的關係
    3.6.4  裂紋演化特徵分析
    3.6.5  損傷本構模型的建立
    3.6.6  基於聲學特性的土石混合體本構關係與土體的區別
  3.7  乾燥試樣三軸壓縮超聲波試驗研究

    3.7.1  土石混合體三軸壓縮聲壓特性測試方法介紹
    3.7.2  載入前土石混合體試樣波速測定
    3.7.3  應力應變響應分析
    3.7.4  試樣變形過程中超聲波波速變化特徵
    3.7.5  土石混合體聲壓相關性分析
    3.7.6  土石混合體抗剪強度參數分析
    3.7.7  土石混合體破裂機理分析
  3.8  非飽和試樣三軸壓縮超聲波試驗研究
    3.8.1  非飽和試樣波速-應力-應變分析
    3.8.2  非飽和試樣聲壓相關性分析
    3.8.3  土石混合體抗剪強度特性
    3.8.4  土石混合體破壞形態分析
  3.9  乾燥試樣拉伸劈裂實時超聲波試驗研究
    3.9.1  土石混合體間接拉伸聲壓特性測試方法介紹
    3.9.2  土石混合體拉伸破裂過程研究思路
    3.9.3  劈裂應力-位移曲線
    3.9.4  劈裂應力-位移-超聲波波速曲線
    3.9.5  劈裂拉伸過程聲壓相關性分析
    3.9.6  裂紋損傷演化過程
    3.9.7  劈裂拉伸作用下破裂面宏細觀形態研究
  參考文獻
第4章  土石混合體實時CT掃描試驗研究
  4.1  概述
  4.2  單軸壓縮條件下CT掃描試驗（含水量0%）
    4.2.1  試驗方法
    4.2.2  設計含石量標定
    4.2.3  損傷開裂的CT數分析
    4.2.4  試樣的擴容特徵分析
    4.2.5  ROI_CT數特徵分析
    4.2.6  裂紋參數的識別提取
    4.2.7  裂紋特徵參數統計
    4.2.8  孔隙演化特徵分析
    4.2.9  損傷識別與擴展規律
  4.3  單軸壓縮條件下實時CT掃描試驗（含水量10%）
    4.3.1  實時單軸壓縮與CT掃描方案
    4.3.2  單軸壓縮過程中損傷識別與擴展
    4.3.3  單軸壓縮過程中塊石運動追蹤
    4.3.4  單軸壓縮過程中裂紋識別與提出
    4.3.5  單軸壓縮過程中裂紋幾何形態分析
    4.3.6  土石混合體損傷演化模型
  4.4  三軸壓縮條件下實時CT掃描試驗（含水量10%）
    4.4.1  三軸壓縮實時CT掃描試驗設計
    4.4.2  三軸破壞過程CT圖像分析
    4.4.3  三軸變形過程試樣裂紋提取
    4.4.4  三維細觀結構演化分析
    4.4.5  三軸變形局部化分析
    4.4.6  三軸變形非均勻性分析
    4.4.7  三軸剪脹特性分析
    4.4.8  三軸壓縮宏觀破裂形態描述
  4.5  含石量對土石混合體細觀力學特性影響分析

    4.5.1  試樣製備方法簡介
    4.5.2  試驗方案
    4.5.3  試樣破裂過程CT重構圖像分析
    4.5.4  試樣破裂過程細觀結構演化分析
    4.5.5  剪脹行為分析
    4.5.6  破壞形態分析
  參考文獻
第5章  土石混合體滲流特性結構控制機理研究
  5.1  概述
  5.2  土石混合體大尺度試樣滲流規律研究
    5.2.1  試驗材料
    5.2.2  試驗儀器及方法
    5.2.3  黏土基質大尺度試樣滲流試驗結果
    5.2.4  淤泥質土基質大尺度試樣滲流試驗結果
    5.2.5  砂土基質大尺度試樣滲流試驗結果
    5.2.6  不同基質類型滲透特性對比分析
  5.3  土石混合體小尺度試樣滲流規律研究
    5.3.1  試驗材料和製備
    5.3.2  試驗系統
    5.3.3  小尺度試樣滲流試驗結果
    5.3.4  土石混合體非達西滲流特性分析
    5.3.5  塊石對滲透係數的影響
    5.3.6  臨界水力梯度預測
    5.3.7  基於Forchheimer方程的非達西滲流預測
  5.4  土石混合體非達西滲流的尺度效應（細長效應）
    5.4.1  試驗方法與思路
    5.4.2  不同長細比試樣製備
    5.4.3  試驗流程
    5.4.4  試驗現象描述
    5.4.5  不同長細比試樣非達西滲流特性
    5.4.6  土石混合體滲流特性的細長效應
  5.5  土石混合體加卸圍壓滲流規律試驗
    5.5.1  試驗流程
    5.5.2  一般滲流規律描述
    5.5.3  滲透係數與圍壓的關係
    5.5.4  加卸圍壓階段試驗曲線對比分析
    5.5.5  水力梯度對加卸圍壓階段滲透係數的影響
  5.6  土石混合體應力-應變-滲流耦合試驗
    5.6.1  試驗流程
    5.6.2  滲流-應力耦合試驗現象描述
    5.6.3  單軸壓縮條件下試樣應力-應變-滲流規律
    5.6.4  三軸壓縮條件下試樣應力-應變-滲流規律
    5.6.5  水力梯度對流固耦合特性的影響分析
  參考文獻
第6章  土石混合體滲流破壞演化特性研究
  6.1  概述
  6.2  土石混合體滲流-侵蝕-應力耦合管涌試驗
    6.2.1  試驗方法
    6.2.2  試驗步驟
    6.2.3  試驗結果與討論

  6.3  土石混合體管涌多因素分析及優化
    6.3.1  材料和試樣製備
    6.3.2  試驗系統
    6.3.3  試驗流程
    6.3.4  管涌多因素評價與分析
    6.3.5  臨界水力梯度優化分析
  參考文獻

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