学术前沿研究：岩石（土）类材料拉张破坏有限元法分析

作者: 王来贵著

出版社: 北京师范大学出版社

出版时间: 2011-09

版次: 1

ISBN: 9787303130092

定价: 32.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 211页

字数: 218千字

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

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岩石（土）类材料具有低抗拉的力学特性。岩石（土）工程在拉应力作用下会发生拉张破裂，形成不连续面，出现严重的变形不协调；进而岩石（土）工程结构在实质上发生改变，相应地应力状态也重新调整。在分析了岩石（土）类材料拉张破坏现象的力学特征的基础上，建立了岩石拉张破坏的基本理论；以有限元法为基础，对岩石试件及岩石工程的拉张破坏演化过程进行模拟，对岩梁、巴西盘、圆孔、圆环、雁列式断层等最基本的岩石力学问题破裂过程进行分析；同时对软岩边坡、地下开采等工程引起的拉张破裂现象也进行了初步研究。《学术前沿研究：岩石（土）类材料拉张破坏有限元法分析》可作为工程力学、岩土工程、采矿工程、工程地质、环境地质、灾害防治等专业的科技人员、全日制在校本科生、研究生的参考用书。王来贵，教授，博士研究生导师。1962年5月生。山西闻喜人。1984年毕业于阜新矿业学院工程力学工程专业，获学士学位；1987于阜新矿业学院矿山工程力学专业获硕士学位；1995年于东北大学获矿山工程力学专业博士学位；1999年于成都理工学院完成博士后研究。曾任辽宁工程技术大学研究生部主任、学科建设办公室主任、《辽宁工程技术大学学报》编辑部主任；现任辽宁工程技术大学矿山灾害治理研究院院长、岩石力学与工程学会教育工作委员会委员、环境岩石力学专业委员会委员、东北分会常务理事。曾获煤炭工业拔尖人才、辽宁省优秀中青年学术带头人称号．辽宁省“百千万人才工程”百人层次人选。主要研究方向为：环境岩石力学、岩石动力学等。主持国家自然科学基金重点项目、面上项目和国际合作项目5项，主持煤炭部跨世纪学术带头人基金、原煤炭部科学基金、高等学校博士点专项科研基金、省自然科学基金、省博士起动基金、中国博士后科学基金等多项课题。获省部级科技进步奖4项，出版著作2部，发表学术论文70余篇。培养硕士、博士、博士后共30余人。 1绪论
1.1工程背景
1.2研究背景

2岩石拉张破坏的力学机理
2.1岩石的特征单元分析
2.2岩体中的应力状态
2.3岩石的强度
2.4岩石的变形破坏机理分析
2.5岩石拉张破坏的判据

3有限元模拟岩石拉张破裂的基本理论
3.1有限元法的基本原理
3.2二维弹性平面应力的有限元方程
3.3岩体动力学问题求解方法
3.4拉张破坏的开裂准则
3.5程序框图
3.6节点平均应力的计算
3.7三节点三角形常单元开裂
3.8裂纹贯通处理
3.9开裂引起的畸形网格处理

4岩石拉张破坏的基本算例
4.1简支梁拉张破裂过程模拟
4.2混凝土预制缺口梁试件断裂数值模拟
4.3预制缺口梁铰支座下的拉张破裂过程模拟
4.4巴西盘对径受压破坏过程模拟
4.5圆孔结构变形破坏过程模拟
4.6圆环结构破坏过程模拟
4.7雁列式断层结构变形破坏过程模拟

5工程简例
5.1硐室拉张破坏的有限元数值模拟
5.2岩（煤）体注水或注气过程的有限元数值模拟
5.3拉张型冲击地压的有限元数值模拟
5.4孤岛煤柱拉张型冲击地压的发生机理及数值模拟
5.5煤层开采后顶板及地表拉张破裂的数值模拟
5.6软岩边坡拉张破坏的有限元数值模拟
5.7强震作用下边坡拉张破裂的有限元数值模拟
5.8煤矿开采引发山体滑坡拉张破裂的数值模拟
5.9不同坡角对重力坝坝踵裂纹扩展的影响
5.10偏心加载T型桥拉张破坏的有限元数值模拟
5.11岩桥破裂的数值模拟
5.12路面结构局部松散对路面破裂的影响
5.13残煤自燃诱发滑坡过程的数值模拟

6岩石拉张破坏的问题探讨
6.1不同约束对岩石破裂的影响
6.2抗拉强度不同对岩石破裂的影响
6.3不同加载方式对岩石破裂的影响
6.4岩石试件拉张破裂过程中的结构调整

7结论及展望
参考文献
内容简介:
岩石（土）类材料具有低抗拉的力学特性。岩石（土）工程在拉应力作用下会发生拉张破裂，形成不连续面，出现严重的变形不协调；进而岩石（土）工程结构在实质上发生改变，相应地应力状态也重新调整。在分析了岩石（土）类材料拉张破坏现象的力学特征的基础上，建立了岩石拉张破坏的基本理论；以有限元法为基础，对岩石试件及岩石工程的拉张破坏演化过程进行模拟，对岩梁、巴西盘、圆孔、圆环、雁列式断层等最基本的岩石力学问题破裂过程进行分析；同时对软岩边坡、地下开采等工程引起的拉张破裂现象也进行了初步研究。《学术前沿研究：岩石（土）类材料拉张破坏有限元法分析》可作为工程力学、岩土工程、采矿工程、工程地质、环境地质、灾害防治等专业的科技人员、全日制在校本科生、研究生的参考用书。
作者简介:
王来贵，教授，博士研究生导师。1962年5月生。山西闻喜人。1984年毕业于阜新矿业学院工程力学工程专业，获学士学位；1987于阜新矿业学院矿山工程力学专业获硕士学位；1995年于东北大学获矿山工程力学专业博士学位；1999年于成都理工学院完成博士后研究。曾任辽宁工程技术大学研究生部主任、学科建设办公室主任、《辽宁工程技术大学学报》编辑部主任；现任辽宁工程技术大学矿山灾害治理研究院院长、岩石力学与工程学会教育工作委员会委员、环境岩石力学专业委员会委员、东北分会常务理事。曾获煤炭工业拔尖人才、辽宁省优秀中青年学术带头人称号．辽宁省“百千万人才工程”百人层次人选。主要研究方向为：环境岩石力学、岩石动力学等。主持国家自然科学基金重点项目、面上项目和国际合作项目5项，主持煤炭部跨世纪学术带头人基金、原煤炭部科学基金、高等学校博士点专项科研基金、省自然科学基金、省博士起动基金、中国博士后科学基金等多项课题。获省部级科技进步奖4项，出版著作2部，发表学术论文70余篇。培养硕士、博士、博士后共30余人。
目录:
1绪论
1.1工程背景
1.2研究背景

2岩石拉张破坏的力学机理
2.1岩石的特征单元分析
2.2岩体中的应力状态
2.3岩石的强度
2.4岩石的变形破坏机理分析
2.5岩石拉张破坏的判据

3有限元模拟岩石拉张破裂的基本理论
3.1有限元法的基本原理
3.2二维弹性平面应力的有限元方程
3.3岩体动力学问题求解方法
3.4拉张破坏的开裂准则
3.5程序框图
3.6节点平均应力的计算
3.7三节点三角形常单元开裂
3.8裂纹贯通处理
3.9开裂引起的畸形网格处理

4岩石拉张破坏的基本算例
4.1简支梁拉张破裂过程模拟
4.2混凝土预制缺口梁试件断裂数值模拟
4.3预制缺口梁铰支座下的拉张破裂过程模拟
4.4巴西盘对径受压破坏过程模拟
4.5圆孔结构变形破坏过程模拟
4.6圆环结构破坏过程模拟
4.7雁列式断层结构变形破坏过程模拟

5工程简例
5.1硐室拉张破坏的有限元数值模拟
5.2岩（煤）体注水或注气过程的有限元数值模拟
5.3拉张型冲击地压的有限元数值模拟
5.4孤岛煤柱拉张型冲击地压的发生机理及数值模拟
5.5煤层开采后顶板及地表拉张破裂的数值模拟
5.6软岩边坡拉张破坏的有限元数值模拟
5.7强震作用下边坡拉张破裂的有限元数值模拟
5.8煤矿开采引发山体滑坡拉张破裂的数值模拟
5.9不同坡角对重力坝坝踵裂纹扩展的影响
5.10偏心加载T型桥拉张破坏的有限元数值模拟
5.11岩桥破裂的数值模拟
5.12路面结构局部松散对路面破裂的影响
5.13残煤自燃诱发滑坡过程的数值模拟

6岩石拉张破坏的问题探讨
6.1不同约束对岩石破裂的影响
6.2抗拉强度不同对岩石破裂的影响
6.3不同加载方式对岩石破裂的影响
6.4岩石试件拉张破裂过程中的结构调整

7结论及展望
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