目 錄
前 言
第1章 緒論1
1.1 巖石力學性質和破壞機理研究現(xiàn)狀2
1.2 本書的主要內容4
參考文獻5
第2章 巖石細觀孔/裂隙結構特征分析9
2.1 巖石孔/裂隙結構CT掃描9
2.1.1 巖石孔隙結構CT掃描試驗9
2.1.2 巖石裂隙結構CT掃描試驗10
2.2 巖石孔/裂隙結構CT圖像分析12
2.2.1 孔隙結構CT圖像分析13
2.2.2 裂隙結構CT圖像分析14
2.3 巖石孔/裂隙結構統(tǒng)計特征和分布規(guī)律16
2.3.1 孔徑大小分布規(guī)律16
2.3.2 孔隙空間位置分布規(guī)律19
2.3.3 孔隙間距分布規(guī)律24
2.4 本章小結29
參考文獻29
第3章 巖石細觀孔/裂隙結構的重構模型31
3.1 模型重構方法概述31
3.1.1 巖石孔隙模型回顧31
3.1.2 巖石裂隙模型回顧39
3.2 巖石孔隙模型重構方法41
3.2.1 Monte Carlo方法41
3.2.2 隨機數的產生42
3.2.3 孔隙結構的數學模型44
3.3 巖石孔隙重構模型49
3.3.1 孔隙空間分布隨機數49
3.3.2 孔隙間距分布隨機數51
3.3.3 孔徑大小分布隨機數51
3.3.4 孔隙模型的建立51
3.4 巖石裂隙重構模型53
3.4.1 三維裂隙幾何模型的建立53
3.4.2 三維裂隙有限元模型的建立54
3.5 本章小結56
參考文獻56
第4章 孔隙巖石變形破壞力學機理的數值分析61
4.1 孔隙率對巖石力學性能和變形破壞的影響61
4.1.1 孔隙率對巖石變形破壞的影響61
4.1.2 孔隙率對巖石強度的影響70
4.2 孔徑對巖石力學性能和變形破壞的影響71
4.2.1 孔徑對巖石變形破壞的影響71
4.2.2 孔徑對巖石抗拉強度的影響87
4.3 孔隙空間位置對巖石力學性質和變形破壞的影響88
4.3.1 孔隙空間位置對巖石變形破壞的影響88
4.3.2 孔隙位置對巖石抗拉強度的影響100
4.4 孔隙對巖石應力場分布特征的影響101
4.4.1 應力場的理論解101
4.4.2 應力場的數值解105
4.5 本章小結108
參考文獻108
第5章 孔隙巖石物理模型劈裂破壞CT掃描試驗110
5.1 CT加載裝置110
5.2 孔隙巖石物理模型制備及力學性能111
5.2.1 孔隙巖石物理模型制備111
5.2.2 孔隙巖石物理模型的孔隙結構特征114
5.2.3 孔隙巖石物理模型的力學性質122
5.2.4 孔隙巖石物理模型劈裂的應力-應變性質124
5.3 孔隙巖石物理模型劈裂CT掃描試驗127
5.4 孔隙巖石細觀結構的演化分析132
5.5 本章小結136
參考文獻136
第6章 卸載條件下裂隙巖石變形破壞及能量分析137
6.1 材料參數和邊界條件的選取137
6.2 加、卸載條件和破壞準則139
6.3 結果與分析140
6.3.1 應力、應變分布與變形破壞特征140
6.3.2 單元耗散能與可釋放應變能的特征148
6.4 本章小結150
參考文獻150
第7章 溫度對孔隙巖石力學性能的影響152
7.1 孔隙巖心制備152
7.1.1 孔徑分布154
7.1.2 孔隙位置空間分布155
7.1.3 孔隙間距分布157
7.2 溫度試驗160
7.3 高溫下孔隙巖石單軸壓縮試驗161
7.4 試驗結果分析164
7.4.1 溫度作用下孔隙率對抗壓強度的影響164
7.4.2 溫度作用下孔隙率對彈性模量的影響165
7.4.3 溫度作用下孔隙率對泊松比的影響167
7.5 溫度作用下孔隙微觀結構的演化分析168
7.6 溫度作用下孔隙巖石基體化學性質分析175
7.7 本章小結178
參考文獻178
第8章 三軸應力下巖石裂縫擴展及破裂能量機理180
8.1 裂縫擴展巖石三軸壓縮CT掃描試驗181
8.1.1 樣品制備及力學性能測試181
8.1.2 巖石三軸壓縮試驗182
8.1.3 CT掃描試驗183
8.2 三軸應力對裂縫擴展規(guī)律的影響184
8.3 裂縫展布形態(tài)和表征參數187
8.3.1 裂縫面積分布特征187
8.3.2 裂縫長度分布特征191
8.3.3 裂縫寬度分布特征194
8.3.4 裂縫形態(tài)的分形特征197
8.4 裂縫發(fā)育及擴展的能量機制199
8.5 本章小結201
參考文獻202
彩圖