本书以岩石力学、岩石流变理论为基础,全面系统地介绍了岩石的强度荷载速率效应和岩石杨氏模量荷载速率效应。揭示了岩体在不同荷载速率下的破坏机理和时间效应,可为地下工程的设计和施工提供理论指导。本书主要作为高等学校土木工程、采矿工程、安全科学与工程、地下工程等专业本科、研究生学习教材;也可供地下上程、岩土工程等相关研究者和工作者参考。
1 岩石荷载速率效应概述
1.1 岩石时间效应概述
1.2 岩石荷载速率效应现状研究
1.2.1 岩石伺服试验技术
1.2.2 岩石荷载速率效应
1.2.3 岩石杨氏模量荷载速率效应
1.2.4 岩石时间效应本构模型
2 应力归还控制伺服试验系统研制
2.1 应力归还法原理
2.1.1 应变速率控制
2.1.2 应力速率控制
2.1.3 应力归还法控制
2.2 应力归还控制硬件实现技术
2.3 应力归还控制伺服试验系统组成
3 岩石强度荷载速率依存性
3.1 试验方法
3.1.1 岩样采集与试件制备
3.1.2 基本物理力学参数测定
3.1.3 试验步骤
3.2 加载方式
3.3 岩石全应力-应变曲线演化特征
3.3.1 恒定荷载速率演化规律
3.3.2 交替荷载速率演化规律
3.3.3 加载-卸载-再加载演化规律
3.4 岩石破坏强度演化特征
3.4.1 恒定荷载速率演化规律
3.4.2 交替荷载速率演化规律
3.4.3 加载-卸载-再加载荷载速率演化规律
3.5 岩石破坏特征演化分析
3.5.1 单轴压缩荷载破坏特征
3.5.2 直接拉伸荷载破坏特征
3.5.3 间接拉伸荷载破坏特征
3.6 岩石荷载速率效应相似性与差异性分析
3.6.1 岩石拉压特征相似性
3.6.2 I类和III类岩石差异性
4 岩石杨氏模量荷载速率依存性
4.1 试验方法
4.2 计算原理
4.3 单轴压缩荷载杨氏模量速率效应
4.4 单轴拉伸荷载杨氏模量速率效应
4.4.1 直接拉伸荷载条件
4.4.2 间接拉伸荷载条件
4.5 杨氏模量和弹性应变关联性
5 岩石非线性黏弹性可变模量本构方程
5.1 非线性黏弹性可变模量本构方程构建
5.1.1 非线性Maxwell模型
5.1.2 可变模量本构方程解析
5.2 可变模量本构方程参数求解
5.2.1 参数功能
5.2.2 参数求解方法
6 岩石荷载速率数值模拟
6.1 岩石荷载速率数值计算参数
6.2 岩石杨氏模量荷载速率数值计算
6.2.1 杨氏模量与荷载速率
6.2.2 杨氏模量数值计算
6.3 岩石强度荷载速率数值计算
6.3.1 单轴压缩荷载下强度荷载速率依存性
6.3.2 单轴拉伸荷载下强度荷载速率依存性
参考文献