巖石拉伸斷裂試驗與破斷機理

目錄
第1章 緒論 1
1.1 巖石斷裂力學研究意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.2.1 巖石拉伸型斷裂韌度簡介 4
1.2.2 巖石拉伸斷裂試驗回顧 6
1.2.3 存在的主要問題 17
第2章 ISRM建議方法的數(shù)值試驗評估 22
2.1 引言 22
2.1.1 數(shù)值分析方法 22
2.1.2 細觀參數(shù)標定 25
2.2 CB數(shù)值試驗 27
2.3 SR數(shù)值試驗 31
2.4 CCNBD數(shù)值試驗 35
2.4.1 Ⅰ型斷裂數(shù)值試驗 35
2.4.2 Ⅰ-Ⅱ復合型(含Ⅱ型)斷裂數(shù)值試驗 39
2.5 SCB數(shù)值試驗 49
2.6 本章討論 52
2.7 本章小結 58
第3章 應力強度因子標定 59
3.1 引言 59
3.2 應力強度因子確定方法簡介 60
3.2.1 應力外推法 60
3.2.2 位移外推法 62
3.2.3 基于應變能釋放率的方法 63
3.2.4 基于J積分的方法 66
3.3 標定方法的驗證 67
3.4 ISRM建議試樣的應力強度因子 69
3.4.1 CB試樣應力強度因子 69
3.4.2 SR試樣應力強度因子 71
3.4.3 CCNBD試樣應力強度因子 72
3.4.4 SCB試樣應力強度因子 74
3.5 本章討論 75
3.6 本章小結 78
第4章 斷裂過程區(qū)評估 79
4.1 引言 79
4.2 斷裂過程區(qū)長度評估與比較 81
4.3 斷裂過程區(qū)影響評估與比較 86
4.4 試樣尺寸和試驗配置的影響 90
4.4.1 不同試樣尺寸 90
4.4.2 不同支撐跨距 94
4.4.3 不同裂紋長度 96
4.5 本章討論 98
4.6 本章小結 100
第5章 典型斷裂試驗方法室內(nèi)試驗研究 101
5.1 引言 101
5.2 CB、CCNBD和SCB試驗結果比較 102
5.2.1 花崗巖基礎力學性質(zhì) 102
5.2.2 試樣制備與試驗描述 103
5.2.3 花崗巖斷裂試驗結果 107
5.3 CCNBD聲發(fā)射試驗研究 110
5.3.1 砂巖基礎力學性質(zhì) 110
5.3.2 試樣制備與試驗描述 111
5.3.3 試驗結果 112
5.4 本章討論 115
5.4.1 CCNBD與SCB是否偏保守的問題 115
5.4.2 理論評估與試驗結果的異同 116
5.4.3 CCNBD計算公式的進一步探討 121
5.4.4 “Ⅱ型”CCNBD斷裂試驗 125
5.4.5 SCB測試結果偏保守的原因 126
5.5 本章小結 127
第6章 人字形切槽半圓盤彎曲(CCNSCB)試驗 129
6.1 引言 129
6.2 CCNSCB試驗簡介與應力強度因子標定 130
6.2.1 CCNSCB試樣構形與測試原理 130
6.2.2 應力強度因子寬范圍標定 131
6.2.3 分片合成法驗證應力強度因子 139
6.3 CCNSCB試驗方法的數(shù)值試驗研究 144
6.4 CCNSCB與ISRM建議方法的理論比較 149
6.4.1 過程區(qū)影響的對比 149
6.4.2 T應力影響的對比 155
6.5 CCNSCB與ISRM建議方法的室內(nèi)試驗比較 157
6.6 本章討論 160
6.7 本章小結 165
第7章 人字形切槽短棒彎曲(CNSRB)試驗 167
7.1 引言 167
7.2 CNSRB試驗的建立 169
7.2.1 CNSRB試樣構形與加載配置 169
7.2.2 CNSRB試樣應力強度因子標定 171
7.3 CNSRB試驗的數(shù)值試驗 173
7.4 CNSRB與其他試驗方法的理論比較 177
7.4.1 過程區(qū)影響比較 177
7.4.2 T應力影響比較 184
7.5 CNSRB與ISRM建議方法的室內(nèi)試驗結果比較 184
7.5.1 CNSRB試驗描述 185
7.5.2 CNSRB試驗結果 186
7.6 本章討論 188
7.6.1 理論評估與試驗結果的一致性討論 188
7.6.2 CNSRB試驗的優(yōu)勢 188
7.6.3 本書研究手段的優(yōu)勢 190
7.7 本章小結 192
參考文獻 193