《岩石和混凝土断裂力学》

第一篇 断裂力学原理1

第一章 线弹性断裂力学基础1

1-1 引言1

前言4

1-2 裂缝前缘的应力、位移场4

1-3 应力强度因子K15

1-4 能量释放率G20

1-5 线弹性断裂力学应用于小范围屈服情况26

1-6 复合型裂缝33

1-7 线粘弹性断裂力学简介41

参考文献48

第二章 弹塑性断裂力学基础51

2-1 引言51

2-2 裂缝尖端模型53

2-3 裂缝顶端张开位移(COD)理论55

2-4 J积分理论58

2-5 积分变分原理及其应用65

2-6 断裂韧度？80

参考文献84

第三章 损伤力学基础85

3-1 引言85

3-2 损伤机制概述86

3-3 损伤力学的研究方法88

3-4 损伤变量与损伤模型90

参考文献99

第二篇 应力强度因子的计算和试验方法101

第四章 有限单元法101

4-1 引言101

4-2 求应力强度因子的位移法与应力法105

4-3 能量释放率法111

4-4 围绕裂缝尖端的奇应变三角形单元122

4-5 内嵌裂缝尖端的奇应变圆单元134

参考文献141

5-1 边界配置法的基本原理及某些常用试样的应力强度因子计算142

第五章 边界配置法142

5-2 V型缺口试样的应力强度因子计算152

参考文献157

第六章 光测试验方法158

6-1 引言158

6-2 光弹性法159

6-3 全息干涉法176

6-4 散斑干涉法184

参考文献193

第七章 电测试验方法195

7-1 概述195

7-2 电阻应变测试及其在断裂力学试验中的应用196

7-3 声发射测试技术及其应用203

7-4 脆型材料断裂模型试验208

参考文献213

第三篇 混凝土断裂力学215

第八章 混凝土破坏机理概论215

8-2 分析混凝土破坏机理的几个基本观点223

8-3 与混凝土破坏有关的内部结构229

8-4 混凝土裂缝扩展分析247

参考文献252

第九章 混凝土线弹性断裂力学255

9-1 引言255

9-2 混凝土裂缝端部的微裂缝区和亚临界扩展长度259

9-3 混凝土断裂韧度KIC270

9-4 阻力曲线284

9-5 混凝土复合型裂缝和断裂判据295

参考文献304

第十章 混凝土概率断裂力学309

10-1 引言309

10-2 Weibull脆性破坏统计理论310

10-3 混凝土断裂韧度观测值的统计分布313

10-4 混凝土KIC的尺寸效应及对大尺寸混凝土试件KIC统计分布的推断324

附录 混凝土断裂试验应提供的原始资料及约定条件330

10-5 讨论332

参考文献333

11-1 引言335

第十一章 混凝土非线性断裂力学335

11-2 虚拟裂缝模型336

11-3 钝裂缝带模型346

11-4 拉应变软化曲线355

11-5 混凝土断裂能GF364

附录 用带切口的三点弯曲梁确定砂浆和混凝土的断裂能(RILEM试验标准)374

参考文献379

12-1 损伤现象和损伤机制382

第十二章 混凝土损伤力学382

12-2 能量损伤理论的基本原理387

12-3 混凝土的损伤模型395

参考文献415

第十四篇 岩石断裂力学417

第十三章 岩石的破坏机理417

13-1 概述417

13-2 岩石的变形过程419

13-3 岩石的破坏机理429

参考文献437

14-1 岩石断裂的微裂隙模型439

第十四章 岩石断裂韧度439

14-2 岩石断裂韧度KIC442

14-3 影响岩石断裂韧度KIC的因素467

14-4 讨论469

14-5 岩石复合断裂试验472

附录 岩石断裂韧度测试(直切口三点弯曲梁)建议方法475

参考文献481

15-1 引言483

第十五章 岩石压剪断裂483

15-2 压剪继裂试验方法与成果487

15-3 岩石压剪断裂机理497

15-4 压剪断裂判据的应用前景504

15-5 讨论507

参考文献508

第十五篇 混凝土和岩石断裂力学的应用510

第十六章 混凝土坝裂缝分析510

16-1 引言510

16-2 浇筑块的裂缝511

16-3 大头坝的裂缝分析521

16-4 裂缝修补及大头坝的处理和加固535

16-5 裂缝稳定性的讨论541

参考文献543

第十七章 混凝土坝坝基抗裂稳定分析545

17-1 引言545

17-2 坝基裂缝的扩展过程546

17-3 用断裂力学方法进行混凝土坝坝基稳定分析的成果549

17.4 讨论557

参考文献558

第十八章 断裂力学在钢筋混凝土中的应用559

18-1 引言559

18-2 钢筋混凝土轴心受拉构件的抗裂度计算560

18-3 钢筋混凝土受弯构件的抗裂度计算563

18-4 钢筋混凝土偏心受拉构件的抗裂度计算566

18-5 钢筋混凝土偏心受压构件的抗裂度计算570

18-6 预应力钢筋混凝土构件的抗裂度计算572

18-7 钢筋混凝土梁抗剪强度计算578

18-8 讨论584

参考文献585

第十九章 断裂力学在地下岩体工程中的应用587

19-1 引言587

19-2 刀具破岩石机理的断裂力学研究588

19-3 爆炸破岩机理的断裂力学研究593

19-4 巷洞围岩稳定性的断裂力学分析599

19-5 喷锚机理的断裂力学分析605

19-6 水力压裂法的断裂力学分析611

参考文献615

第二十章 断裂力学在地震中的应用617

20-1 引言617

20-2 震源的静止剪切裂纹理论模式618

20-3 震源破裂过程的剪切裂纹动力扩展模型626

20-4 时间有关地震现象的剪切裂纹亚临界扩展模型634

20-5 地震的破坏能637

20-6 结论640

参考文献641