《岩石力学系统运动稳定性理论及其应用》求取 ⇩

第1章 岩石力学泵统运动稳定性问题及其研究现状1

1.1 工程背景1

1.2 岩石力学系统、系统运动及特点2

1.2.1 岩石力学系统2

1.2.2 岩石力学系统的运动3

1.2.3 岩石力学系统运动的特点3

1.3 岩石力学系统运动稳定性的研究任务、内容和地位5

1.3.1 岩石力学系统运动稳定性研究任务5

1.3.2 岩石力学系统运动稳定性的研究内容6

1.3.3 岩石力学系统运动稳定性的研究的地位6

1.4 岩石力学系统稳定性的研究现状6

1.4.1 变形系统几何非线性稳定性7

1.4.2 变形系统物理非线性稳定性7

1.4.3 岩石试件-实验机力学系统稳定性7

1.4.4 岩体结构稳定性的能量理论7

1.4.5 响应比理论8

1.4.6 粘滑理论8

1.4.7 突变理论9

1.4.8 运动稳定性的概念9

1.4.9 其他失稳理论9

1.5 岩石力学系统稳定性研究中存在的问题9

1.6 岩石力学系统运动稳定性研究的发展趋势10

第2章 岩石力学系统运动稳定性的基本概念12

2.1 岩石力学系统及运动稳定性分类12

2.1.1 岩石力学系统分类12

2.1.2 岩石力学系统运动稳定性分类13

2.2 岩石力学系统状态变量、状态方程和控制变量14

2.3 岩石力学系统运动稳定性的基本定义15

2.3.1 岩石力学系统平衡稳定性15

2.3.2 岩石力学系统运动稳定性16

2.3.3 运动的扰动方程及系统的稳定性17

2.4 岩石力学系统的外界扰动及稳定度18

2.4.1 小球-不规则曲面系统的稳定性分析18

2.4.2 试件-实验机系统的扰动作用19

2.4.3 岩石力学系统的稳定度20

2.4.4 岩石力学系统的局部和整体稳定性20

2.5 岩石力学系统的势函数及能量准则21

2.5.1 岩石力学系统的势函数21

2.5.2 岩石力学系统的稳定性能量准则22

第3章 岩石力学系统的运动规律及稳定性24

3.1 岩石力学系统稳定性的李亚普诺夫函数法24

3.2 岩石变形力学系统的能量原理及其稳定性必要条件26

3.2.1 岩石变形力学系统能量原理26

3.2.2 岩石变形力学系统失稳的必要条件27

3.3 岩石力学系统动力微分方程组28

3.4 岩石力学系统稳定性的特征值判据30

3.4.1 岩石力学系统微分方程变换30

3.4.2 岩石力学系统解稳定性的Hurwitz定理判别法30

3.4.3 岩石力学系统解稳定性的李雅普诺夫(A.M.ДШYHOD)函数判别法31

3.5 岩石力学系统的实质性变量及控制变量32

3.5.1 岩石力学系统的实质性变量32

3.5.2 岩石力学系统控制变量的作用34

3.6 岩石力学系统的序变量及支配原理34

3.7 岩石力学系统的分叉37

3.7.1 分叉点的确定37

3.7.2 岩石试件非线性变形的分叉38

3.7.3 岩石力学系统分叉点的临界荷载39

第4章 岩石试件--实验机力学系统的基本力学性质40

4.1 岩石试件-实验机力学系统40

4.2 完整岩石试件的变形特性41

4.2.1 完整岩石试件变形的非线弹性41

4.2.2 拉、压强度性质的差异42

4.2.3 完整岩石试件的塑性性质42

4.2.4 完整岩石试件的蠕变性质43

4.3 完整岩石试件的破坏过程44

4.4 岩石试件变形力学系统的内阻尼性能46

4.5 岩石试件滑动力学系统的外阻尼性能47

4.6 影响岩石试件变形系统刚度性质的主要因素50

4.6.1 岩石物理性质50

4.6.2 岩石内部结构变化51

4.6.3 外力作用历史51

4.7 影响系统岩石试件滑动力学特性的因素52

第5章 岩石试件-实验机力系统运动规律的描述55

5.1 岩石试件力学子系统运动规律的描述55

5.2 岩石试件力学子系统运动的分类56

5.2.1 刚体运动子系统56

5.2.2 变形动力系统56

5.2.3 流变系统57

5.2.4 线性子系统57

5.2.5 非线性子系统57

5.3 岩石试件-实验机力学系统运动规律的描述58

5.4 岩石试件-实验机系统动力作用运动规律的描述59

5.5 组合岩石试件-实验机系统变形规律描述60

5.6 岩石试件-实验机力学系统能量描述62

第6章 岩石试件-实验机力学系统的运动稳定性64

6.1 线性岩石试件力学子系统稳定性64

6.2 非线性岩石试件力学子系统稳定性68

6.2.1 分段线性岩石试件变形力学系统的稳定性68

6.2.2 非线性岩石试件力学子系统稳定性68

6.3 岩石试件--试验机力学系统稳定性70

6.4 岩石试件的非线性蠕变失稳72

6.5 岩石试件-试验机力学系统的稳定度及其控制变量74

6.5.1 系统的稳定度74

6.5.2 系统的控制变量75

6.6 岩石试件破坏演化过程分析76

6.6.1 微元子系统破裂演化过程76

6.6.2 微元子系统破裂损伤规律77

6.6.3 试件子系统失稳演化规律79

6.7 组合岩石试件-实验机系统变形稳定性83

第7章 含结构面岩石力学系统变形滑动稳定性85

7.1 含结构面的岩石力学系统变形过程描述及稳定性85

7.1.1 变形过程描述85

7.1.2 变形过程稳定性分析86

7.2 含结构面的岩石力学系统滑动过程描述及稳定性88

7.2.1 沿结构面滑动的描述88

7.2.2 沿不连续面滑动稳定性89

7.3 含结构面的岩石试件力学系统变形滑动稳定度及控制变量90

7.3.1 含有结构面的岩石试件变形力学系统稳定度及控制变量90

7.3.2 含结构面的岩石滑动力学系统稳定度及控制变量90

7.3.3 多结构面岩石滑动力学系统稳定问题91

第8章 含滑面的岩石力学系统滑动过程实验研究93

8.1 双面摩擦实验93

8.2 实验装置及原理94

8.3 实验结果及分析95

8.3.1 粘滑过程95

8.3.2 滑动过程对滑动速度的依赖性96

8.3.3 动摩擦阻力系数、阻尼系数随速度的变化规律96

8.3.4 粘滑效应、摩擦力系数、阻尼系数对正应力的依赖性97

8.3.5 其它影响因素98

8.4 滑动系统滑动规律的描述98

8.5 系统滑动过程稳定性的理论分析99

8.5.1 滑动过程稳定性的理论分析99

8.5.2 滑动系统稳定性的数值分析100

8.6 岩石试件力学系统运动失稳的物理解释102

8.6.1 有效滑动接触面积随速度的增加而减小102

8.6.2 接触面的粗糙度随运动破坏过程而变化103

8.6.3 滑动过程中接触面的热效应103

8.6.4 接触面间静止时间的影响103

8.6.5 摩擦力在不同条件下的互相转换103

第9章 水对岩石力学系统稳定性的影响105

9.1 水对硬岩的物理力学作用105

9.2 水对软弱岩石的物理化学作用106

9.3 水对软岩变形破坏力学特性的影响107

9.3.1 全程应力应变曲线的变化107

9.3.2 蠕变曲线的变化109

9.4 水对不连续面岩石力学性质的影响110

9.4.1 摩擦性质的变化110

9.4.2 水对断层阻尼系数的影响111

9.5 水对力学系统变形过程稳定性的影响111

9.6 水对岩石力学系统滑动过程稳定性的影响113

第10章 岩石力学系统运动稳定性理论在冲击地压成因及防治中的应用115

10.1 冲击地压现象及分类115

10.1.1 冲击地压现象115

10.1.2 冲击地压分类115

10.2 煤(岩)体压应力型冲击地压发生过程117

10.3 顶底板受拉应力型冲击地压机理120

10.3.1 顶底板受拉应力型冲击地压的判据120

10.3.2 顶底板受拉应力型冲击地压的实例121

10.4 断层冲击地压发生机理123

10.4.1 断层冲击地压发生的模型123

10.4.2 振动过程124

10.4.3 断层冲击地压发生的刚体滑动过程124

10.4.4 影响断层发生冲击地压的因素126

10.4.5 断层冲击地压发生的物理本质127

10.5 复合型及连锁式冲击地压发生过程127

10.5.1 复合型冲击地压发生过程127

10.5.2 连锁式冲击地压发生过程129

10.6 调整系统状态防治岩石力学系统失稳的机制130

10.6.1 调整岩石力学系统受力状态防治系统失稳130

10.6.2 调整岩石力学系统控制变量防治系统失稳131

10.6.3 调整岩石力学系统的结构形式防治系统失稳132

10.7 超前强扰诱发岩石力学系统失稳及其防灾的意义133

10.7.1 超前强扰诱发岩石力学系统失稳的防灾意义133

10.7.2 扰动诱发岩石力学系统失稳133

10.7.3 人工控制强扰诱发岩石力学系统失稳的尝试135

第11章 岩石力学系统运动稳定性理论在滑坡发生机理中的应用137

11.1 滑坡现象及分类137

11.1.1 滑坡现象137

11.1.2 滑坡分类137

11.2 顺倾边坡变形失稳及控制因素138

11.2.1 顺倾边坡变形的力学模型138

11.2.2 顺倾边坡的失稳条件及控制变量138

11.3 边坡变形力学系统模型及稳定性规律139

11.3.1 边坡变形力学系统模型及描述139

11.3.2 稳定性判据及控制变量141

11.4 含有结构面的边坡力学系统变形过程描述及稳定性142

11.4.1 变形过程描述及稳定性分析142

11.4.2 含有结构面的边坡滑动过程描述及稳定性143

11.5 滑坡位移解析解及边坡滑动稳定性的判别准则145

11.5.1 边坡滑动位移解析解145

11.5.2 边坡滑动稳定性的判别准则146

11.5.3 边坡滑动稳定性的实例分析147

11.6 雨季滑坡的机制分析148

11.6.1 水对边坡力学系统变形的过程影响148

11.6.2 水对边坡力学系统滑动过程的影响148

11.6.3 水对复杂边坡系统稳定性的影响149

11.6.4 实例［5］分析151

11.7 基岩振动干扰下的动力滑坡机制研究152

11.7.1 单一滑面岩石边坡的模型及滑体强迫振动规律的描述152

11.7.2 基岩强迫振动时滑体的切向稳定性分析153

11.7.3 基岩强迫振动时滑体的法向稳定性分析155

11.7.4 实例分析156

11.8 调整系统的状态防治边坡失稳157

11.8.1 调整顺倾边坡系统状态158

11.8.2 调整反倾边坡系统状态158

主要参考文献160

致谢166