岩体流变分析有限元方法是近年来的一个研究方向,希望大家谈谈此类问题的有限元实现方法,如采用ADINA、ABAQUS(自定义材料本构关系),或借助FLAC分析的方法和例题。下面的那本书只是大量谈到了分析原理和例题,但没有或很少谈及实现方法,特别是借助于现有通用软件进行分析的方法介绍。使用或学习起来都很不便,这也是我们国内研究工作的特点,方法多实用工具少,呵呵。 =Co[pt
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王芝银、李云鹏著《岩体流变理论及其数值模拟》科学出版社,2008年1月有。其主要内容如下: ]g0h7q)79
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本书基于岩体流变基本理论,以作者在岩体流变理论、相关实验、数值模拟、反演分析及其工程应用等方面的研究工作为基础,对不同应力状态下岩石黏弹塑性变形全过程的表述方式、对应的本构关系,建立了包括加速流变过程的岩石三维黏弹塑性分析方程;对岩体岩梁与岩板结构,探讨了黏弹性变形解析、分岔失稳与屈曲稳定理论;对岩体流变有限元模拟方法进行了系统研究,包括岩体黏弹塑性分析、流变反演理论、流变损伤、断裂、大变形、流-固耦合与流-固-热耦合流变分析和数值模拟等;同时,介绍了相关理论和模拟方法的工程应用,涉及隧道工程、地下油气储库工程等。 1q Jz;\wU
本书适用于力学、水利、交通、石油、采矿、岩土工程及相关领域科研人员使用,也可作为高等院校相关专业研究生和本科生的教学参考书。 r`8>@2sW1
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目录 %0<-5&GE
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第1章 绪论 ys#V_ysb
1.1 岩体流变实验与理论研究 dhAkD-Lh
1.2 岩体流变数值模拟及工程应用研究 c<c"n'
1.3 含缺陷岩体流变力学研究 HT:
p'Yyi
1.4 岩体流变参数反演研究 \F
}s"#
1.5 本书的主要内容 OlwORtWzZ
第2章 岩石流变理论与解析方法 |sIr}}
2.1 岩石流变模型 2[;4D/`*
2.1.1 基本模型及流变特性 S#9EBw7
2.1.2 模型选取原则
?8O %k<?
2.1.3 模型参数辨识 #,4CeD|(D,
2.2 三维本构关系与解析方法 zKP{A Sk
2.2.1 流变微分型本构关系的一维通式 ER ^#J**
2.2.2 三维本构关系 X-$\DXRIo
2.2.3 象空间中的黏弹性参数变换式 M~uX!bDH
2.2.4 黏弹性问题的解析求解方法 0kp#+&)+
2.2.5 黏弹性问题求解示例 >cE@m=[
2.3 现场流变荷载实验解析 6_.K9;Gd
2.3.1 黏弹性一般解 F^mMyK
2.3.2 不同流变模型下的变形分析 *t-Wol
2.3.3 黏弹性参数与模型识别实例 2Kg+SLU[~
2.4 三轴蠕变实验与解析解 hj_%'kk-A
2.4.1 三轴蠕变实验 {ejJI/o0
2.4.2 三轴蠕变实验解析与参数识别 "B~ow{3
2.4.3 花岗岩三轴蠕变实验结果分析 9AGf4tuy
2.5 岩石蠕变变形全过程 <.HDv:
2.5.1 岩石蠕变变形全过程分析 {#]vvO2~$
2.5.2 岩石蠕变全过程本构方程 ,8vqzI
2.5.3 岩石蠕变全过程本构方程的应用 r{Cbx#;
第3章 黏弹性岩体结构变形解析与稳定理论 ;Ww s;.~
3.1 黏弹性岩板弯曲理论 F.%g_Xvk:
3.1.1 单边自由固支岩板的黏弹性解析 =%\y E0#
3.1.2 复杂边界岩板的黏弹性分析 l1utk8'-
3.2 黏弹性岩板稳定性分析 :4(.S<fH)-
3.2.1 岩层黏弹性分析的薄板力学模型 uoIvFcb^
3.2.2 线黏弹性岩板的稳定平衡方程 '0juZ~>}
3.2.3 岩板的临界载荷 TO|&}sDh
3.3 黏弹性岩梁变形分析 u0M? l
3.3.1 黏弹性地基仁岩梁的力学模型 < SIe5"{
3.3.2 黏弹性地基上岩梁力学行为分析实例 !|1GraiS
3.4 黏弹性岩梁屈曲稳定分析 s?JNc4q
3.4.1 直立顺层边坡蠕变屈曲的微分方程 }z$_=v
3.4.2 直立顺层边坡压屈的时间相关性分析 [It
E+{U
3.4.3 直立边坡屈曲载荷与极限坡高分析 @/w($w"
3.5 层状岩体的变形与分叉 f'2Ufd|J|
3.5.1 岩层平衡路径分支与分叉点 _W3>Km-A=/
3.5.2 岩梁在分叉点的稳定性及后屈曲性态 -b7q)%V
f.~-31
3.5.3 岩层失稳灾变判据及实例 5dPPm%U{
3.5.4 考虑不同拉压特性的边坡岩层屈曲变形 uzA_Zjx
3.5.5 层状边坡叠梁结构屈曲性态分析 .YT&V
3.6 黏弹性岩板动力分析 =y>g:}G7
3.6.1 黏弹性薄板振动微分方程 0CTUcVM#9
3.6.2 不同黏弹性模型岩板振动分析比较 k$u/6lw]IB
第4章 岩体流变有限元模拟理论及方法 b/I_iJ8t
4.1 黏弹塑性有限元基本方程 \+STl#3*q
1.1.1 有限单元法基本方程 PZDj)x_%B&
1.1.2 黏弹塑性有限单元法基本方程 S5W*,?
4.2 岩体黏弹塑性损伤有限元分析 '|9fDzW"]
4.2.1 岩体黏弹塑性损伤本构模型与损伤演化方程 `h:$3a:5
4.2.2 岩体黏弹塑性损伤有限元分析方程 J'%
1.2.3 有限元分析程序设计 b&i0)/;
1.2.4 黏弹塑性损伤分析实例 BM@:=>ypQ
4.3 黏弹塑性问题大变形分析 LWpM-eW1q
1.3.1 岩体黏弹塑性大变形仿真模拟 /tu+L6
4.3.2 黏弹塑性损伤大变形有限元分析及其实施过程 has \W\(
4.4 岩石断裂过程的有限元模拟 ^F*G
1.4.1 基本方程 {} #W~1`
1.4.2 岩石断裂过程有限元模拟的应用 dCF!.
4.5 岩体流变加速变形与稳定性 xP3v65Q1
1.5.1 岩体流变加速变形系统稳定性问题 }aPx28:/
1.5.2 单元惯性力矩阵的积分 |Zn|?#F
1.5.3 流变加速变形分析实例 $eI=5
第5章 岩体流变位移的反演理论 [KT'aGK$
5.1 反演理论概述 "8'aZ.P
5.2 反演分析的基本理论 |BO!q9633V
5.2.1 初始地应力与等效节点力 ]4$t'wI.
5.2.2 线弹性位移反演方程 ?0U.1N
5.3 黏弹性反分析的基本方程 905%5\Y
5.3.1 黏弹性问题的简化 8w:A""
5.3.2 黏弹性本构关系 R43yr+p
5.3.3 黏弹性有限元位移反分析的基本方程 5$(qnOi
5.4 隧道围岩流变参数反演方程 ncGg@$E
5.4.1 消除部分位移丢失的修正方程 :dZq!1~t
5.4.2 考虑空间效应的修正方程 EqN_VT@
5.5 隧道围岩黏弹性参数的反演方法 |#6B<'e'
5.5.1 参数回归反演法 >A+0"5+_p
5.5.2 参数优化反演法 *G<K@k
5.6 直接反分析法 k4:e0Wd
5.6.1 优化反分析法 'mH9O
5.6.2 实验设计反分析法 )o:%Zrk
5.7 量测支护位移反分析 /MErS< 6
5.7.1 量测支护位移的线弹性增量反分析 +E{'A7im8=
5.7.2 支护条件下黏弹性位移反分析 x/UmpJD+
5.7.3 支架荷载反分析 F@76V$U.
第6章 岩体流-固耦合流变模型及其数值模拟 B``)
6.1 概述 bpQ5B'9
6.2 流-固耦合流变分析的平衡方程 #`1@4,iC
sbxOnwP\
6.2.1 平衡方程的基本格式 W!R}eLf@
6.2.2 平衡方程的空间离散 VS W:h
6.2.3 平衡方程的时间离散 UX?EOrfJ
6.3 连续性方程 Jj_ t0"
6.3.1 连续性方程的基本格式 L=ala1{O
6.3.2 连续性方程的空间离散 Q*W`mFul
6.3.3 连续性方程的时间离散 .%.bIT
6.4 总体控制方程及应用 ?8g*"&cn
6.4.1 总体控制方程 :r{;'[38
6.4.2 流-固耦合流变损伤分析总体方程 ?l6NQ;z
6.4.3 流-固耦合流变分析示例 DRo?7_
第7章 岩体流-固-热耦合流变模型及其数值模拟 "M)kV5v%
7.1 概述 y@5{.jsr_
7.2 流-固-热耦合分析平衡方程 ot"3 3I
7.2.1 本构方程 Y5 BWg
7.2.2 平衡方程的空间离散 O0"u-UX{
7.2.3 平衡方程的时间离散 K>"]*#aBv
7.3 连续性方程 ?"d25LyN
7.3.1 连续性方程的基本格式 'Mfn:n+
7.3.2 连续性方程的空间离散 EH*Lw
c
7.3.3 连续性方程的时间离散 7)2Co[t
7.4 能量守恒方程 tSP)'N<
7.4.1 物体导热的傅里叶定律 n#{z"G
7.4.2 岩体能量守恒方程 4\cJ}p}LZ{
7.4.3 能量方程的有限元格式 ~HW}Wik
7.5 总体控制方程及有限元实施分析 Znv3h
7.5.1 流-固-热耦合流变分析总体方程 j~|pSu.<
7.5.2 流-固-热耦合流变损伤分析总体方程 |KV|x^fJ
7.5.3 理论模型在储存LNG岩洞工程中的应用 /M}jF*5N
第8章 岩体流变数值模拟工程应用 ewOd
=%
8.1 施工建造过程的模拟 Rh[%UNl
8.1.1 开挖模拟方法 _y,?Cj=u|
8.1.2 喷射混凝土和衬砌支护模拟 s/;iZiWK
8.1.3 锚杆支护的模拟 8f\sG:$
8.1.4 增加荷载的模拟 +A
4};]W|
8.2 岩体结构特征及非线性问题的模拟 cv .R`)l
8.3 岩体流变有限元分析步骤 6AM-^S@
8.4 隧道围岩流变有限元分析 (1t b
8.4.1 计算模型与计算参数 w^_[(9
`
8.4.2 计算结果分析 [VD)DO5
8.5 地下储油岩洞流变有限元分析 {Qe7/ln!
8.5.1 计算分析模型及参数 0|RFsJ"
8.5.2 流变数值模拟结果分析 hSg4A=y
主要参考文献 r )EuH.z
附录 主要参数说明