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。 k\thEEVP0*
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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: +_XbHjhN/
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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。 ;R|#ae@
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。 :_YG/0%I
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目录 ]gZ8b-
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第1章 绪论 D15u1A
1.1 岩体流变实验与理论研究 ~G^}2#5
1.2 岩体流变数值模拟及工程应用研究 N5an9r&z(1
1.3 含缺陷岩体流变力学研究 }v$=mLy
1.4 岩体流变参数反演研究 DGfQo5#
1.5 本书的主要内容 =wR]X*Pan
第2章 岩石流变理论与解析方法 aaD$'Y,<>B
2.1 岩石流变模型 I&NpN~AU
2.1.1 基本模型及流变特性 r5qx! >
2.1.2 模型选取原则 .gkPG'm[
2.1.3 模型参数辨识 Q3O .<9S
2.2 三维本构关系与解析方法 H{A| ~V)
2.2.1 流变微分型本构关系的一维通式 16> >4U:Y
2.2.2 三维本构关系 y>cmKE
2.2.3 象空间中的黏弹性参数变换式 %WT:RT_
2.2.4 黏弹性问题的解析求解方法 s$\8)V52
2.2.5 黏弹性问题求解示例 pA,EUh|H
2.3 现场流变荷载实验解析 tDLk ZCP
2.3.1 黏弹性一般解 2=,Sz1`t
2.3.2 不同流变模型下的变形分析 QKaj4?p$|S
2.3.3 黏弹性参数与模型识别实例 gWv+i/,
2.4 三轴蠕变实验与解析解 $\@ V4
2.4.1 三轴蠕变实验 W*DIW;8p
2.4.2 三轴蠕变实验解析与参数识别 a&c#* 9t{
2.4.3 花岗岩三轴蠕变实验结果分析 ^Er`{|o6u
2.5 岩石蠕变变形全过程 ^FMa8;'o
2.5.1 岩石蠕变变形全过程分析 8OtUY}R
2.5.2 岩石蠕变全过程本构方程 E+c3KqM
2.5.3 岩石蠕变全过程本构方程的应用 P$qkb|D,
第3章 黏弹性岩体结构变形解析与稳定理论 <VxpMF
3.1 黏弹性岩板弯曲理论 #`L}.
3.1.1 单边自由固支岩板的黏弹性解析 e%c5OZ3~
3.1.2 复杂边界岩板的黏弹性分析 n]fbV/ x
3.2 黏弹性岩板稳定性分析 k42ur)pb
3.2.1 岩层黏弹性分析的薄板力学模型 GuY5 %wr
3.2.2 线黏弹性岩板的稳定平衡方程 ].f,3itg&
3.2.3 岩板的临界载荷 pr,1Wp0l
3.3 黏弹性岩梁变形分析 ~S_IU">E
3.3.1 黏弹性地基仁岩梁的力学模型 Oi[9b
3.3.2 黏弹性地基上岩梁力学行为分析实例 XM@i|AK
M0
3.4 黏弹性岩梁屈曲稳定分析 @]"9EW
0
3.4.1 直立顺层边坡蠕变屈曲的微分方程 R6$F<;nw
3.4.2 直立顺层边坡压屈的时间相关性分析 _5S$mc8K0
3.4.3 直立边坡屈曲载荷与极限坡高分析 ~q|e];tA
3.5 层状岩体的变形与分叉 m#K%dR
3.5.1 岩层平衡路径分支与分叉点 4Hpu EV8Q
3.5.2 岩梁在分叉点的稳定性及后屈曲性态 -GWzMBS S
iai4$Y(%
3.5.3 岩层失稳灾变判据及实例 3XlnI:w=
3.5.4 考虑不同拉压特性的边坡岩层屈曲变形 C<@1H>S4_
3.5.5 层状边坡叠梁结构屈曲性态分析 ?uX6X'-
3.6 黏弹性岩板动力分析 HN~4-6[q
3.6.1 黏弹性薄板振动微分方程 /Vd#q)b%T
3.6.2 不同黏弹性模型岩板振动分析比较 |QTqa~~B
第4章 岩体流变有限元模拟理论及方法 jv=f@:[`I
4.1 黏弹塑性有限元基本方程 tKsM}+fq
1.1.1 有限单元法基本方程 R}6la.mQ
1.1.2 黏弹塑性有限单元法基本方程 m"7 R
4O
4.2 岩体黏弹塑性损伤有限元分析 Z#:@M[HH{
4.2.1 岩体黏弹塑性损伤本构模型与损伤演化方程 o3=S<|V
4.2.2 岩体黏弹塑性损伤有限元分析方程 %+B-Z/1}
1.2.3 有限元分析程序设计 ow$l!8
1.2.4 黏弹塑性损伤分析实例 NEou2y+}
4.3 黏弹塑性问题大变形分析 nzJi)A./
1.3.1 岩体黏弹塑性大变形仿真模拟 =yhfL2`aw
4.3.2 黏弹塑性损伤大变形有限元分析及其实施过程 z==}~|5
4.4 岩石断裂过程的有限元模拟 ^W[`##,{Od
1.4.1 基本方程 8lGgp&ey
1.4.2 岩石断裂过程有限元模拟的应用 P:-/3
4.5 岩体流变加速变形与稳定性 jLS]^|
1.5.1 岩体流变加速变形系统稳定性问题 -LK(C`gB
1.5.2 单元惯性力矩阵的积分 $,zM99
1.5.3 流变加速变形分析实例 kDP^[V
P+
第5章 岩体流变位移的反演理论 S,9WMti4x
5.1 反演理论概述 u2O^3rG-
5.2 反演分析的基本理论 `b`52b\6S
5.2.1 初始地应力与等效节点力 }ZVv
5.2.2 线弹性位移反演方程 [%,=0P}
5.3 黏弹性反分析的基本方程 ,zw=&)W1
5.3.1 黏弹性问题的简化 skx=w<YO6]
5.3.2 黏弹性本构关系 `"mK\M
5.3.3 黏弹性有限元位移反分析的基本方程 B:#0B[
5.4 隧道围岩流变参数反演方程 m:Cx~
5.4.1 消除部分位移丢失的修正方程 dB/I2uGl>
5.4.2 考虑空间效应的修正方程 la|l9N^,
5.5 隧道围岩黏弹性参数的反演方法 =}GyI_br;8
5.5.1 参数回归反演法 R/cq00g
5.5.2 参数优化反演法 uWtS83i
5.6 直接反分析法 C{,] 1X6g
5.6.1 优化反分析法 Y9y*":&%
5.6.2 实验设计反分析法 5
^J8<s@_
5.7 量测支护位移反分析 m9w
;a
5.7.1 量测支护位移的线弹性增量反分析 $<%
nt
5.7.2 支护条件下黏弹性位移反分析 IeI%X\G
5.7.3 支架荷载反分析 P(nHXVSUE
第6章 岩体流-固耦合流变模型及其数值模拟 K}3"K C
6.1 概述 5N+(Gv[`"
6.2 流-固耦合流变分析的平衡方程 !enz05VW6.
Ul0<Zxv
6.2.1 平衡方程的基本格式 WM
)g(i~(
6.2.2 平衡方程的空间离散 5f@YrTO[@
6.2.3 平衡方程的时间离散 "57G@NC{n
6.3 连续性方程 \0T*msYQ
6.3.1 连续性方程的基本格式 $<e .]`R
6.3.2 连续性方程的空间离散 }e=GvWGa
6.3.3 连续性方程的时间离散 JU1; /3(
6.4 总体控制方程及应用 7.rZ%1N
6.4.1 总体控制方程 )mVYqlU"
6.4.2 流-固耦合流变损伤分析总体方程 bK%tQeT
6.4.3 流-固耦合流变分析示例 &:f'{>3z
第7章 岩体流-固-热耦合流变模型及其数值模拟 |8{iIvi/
7.1 概述 f_2^PF>?
7.2 流-固-热耦合分析平衡方程 s:F+bG}|
7.2.1 本构方程 c
O>:n
7.2.2 平衡方程的空间离散 l"y9XO|
7.2.3 平衡方程的时间离散 Prx s2 i 8
7.3 连续性方程 j=% -b]
7.3.1 连续性方程的基本格式 @wJa33QT
7.3.2 连续性方程的空间离散 rPvX8*)tV
7.3.3 连续性方程的时间离散 pdqa)>$
7.4 能量守恒方程 HwMsP$`q
7.4.1 物体导热的傅里叶定律 VgoKi
7.4.2 岩体能量守恒方程 G6mM6(Sr
7.4.3 能量方程的有限元格式 N%E2BJ?
7.5 总体控制方程及有限元实施分析 J,KTc'[
7.5.1 流-固-热耦合流变分析总体方程 *LdH/C.LIf
7.5.2 流-固-热耦合流变损伤分析总体方程 x)Kh_G
7.5.3 理论模型在储存LNG岩洞工程中的应用 *t9qH
第8章 岩体流变数值模拟工程应用 /M `y LI
8.1 施工建造过程的模拟 @Hdg-f>y]
8.1.1 开挖模拟方法 (`/i1#nR
8.1.2 喷射混凝土和衬砌支护模拟 7$P(1D4
8.1.3 锚杆支护的模拟 Jd6Q 9~z#
8.1.4 增加荷载的模拟 Xtnmh)'K~#
8.2 岩体结构特征及非线性问题的模拟 >Mw =}g@P
8.3 岩体流变有限元分析步骤 Pm;*Jv%
8.4 隧道围岩流变有限元分析 \JC(pn
8.4.1 计算模型与计算参数 BW=6gZ_
8.4.2 计算结果分析 NfN6KDd]2L
8.5 地下储油岩洞流变有限元分析 [7w_.(f#
8.5.1 计算分析模型及参数 >Nl~"J|]q
8.5.2 流变数值模拟结果分析 ~6i mkv^ F
主要参考文献 l<_mag/j9o
附录 主要参数说明