灾害环境下重大工程安全性的基础研究【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

灾害环境下重大工程安全性的基础研究PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

《岩石力学与工程研究著作丛书》序1

《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话1

前言1

第1章 地质赋存环境与地质灾害成因1

1.1 引言1

1.1.1 地质灾害及其所赋存地质环境研究的意义1

1.1.2 地质灾害的共性及差异性问题3

1.1.3 关于地质灾害防治对策的思考4

1.1.4 科学问题与研究方法5

1.2 中国西部地质背景概述7

1.2.1 中国西部大地构造单元的简述7

1.2.2 藏东南地质灾害及其地质背景8

1.2.3 地质背景与自然环境的基础地位15

1.3 中国大陆浅层地壳实测地应力分布规律研究16

1.3.1 以往研究的概述16

1.3.2 垂直应力随埋深的分布规律17

1.3.3 水平主应力随埋深的分布规律18

1.3.4 不同岩性地应力分布规律的统计分析21

1.4 川藏公路八宿—林芝段地质灾害成因和防治对策27

1.4.1 研究意义28

1.4.2 研究方法和技术路线28

1.4.3 地质灾害发生机理分析和研究区的工程地质分区29

1.4.4 地质灾害熵概念的提出及其在然乌一东久段地质灾害评价中的应用42

1.4.5 八宿—林芝段滚石灾害的工程地质分区与风险分析48

1.4.6 面状碎屑流（溜砂坡）的成灾模式分析62

1.4.7 102滑坡隧道避滑对策的研究66

1.5 南水北调西线一期工程区地质灾害信息数据库和电子图系75

1.5.1 南水北调西线一期工程区的概况75

1.5.2 ArcGis8.3介绍及系统设计原则76

1.5.3 数据库建库方法77

1.5.4 图层划分79

1.5.5 数据库管理系统设计与开发79

1.6 金沙江上游泥石流灾害的空间分布及其成因研究80

1.6.1 研究背景81

1.6.2 研究区域概况81

1.6.3 泥石流的空间分布82

1.6.4 古泥石流的沉积特征85

1.6.5 年代学研究88

1.6.6 结论与讨论90

1.7 紫坪铺库区断层分布规律统计分析90

1.7.1 研究背景90

1.7.2 地质概况91

1.7.3 断层分布规律统计分析91

1.7.4 主要结论94

1.8 重大地质工程三维建模可视化分析94

1.8.1 复杂地质条件下三维地质建模方法94

1.8.2 信息集成管理与可视化分析系统开发及在龙滩水电站的应用97

1.9 关于滑坡降雨预报方法的研究98

1.9.1 问题的提出98

1.9.2 由外因（降雨）预测预报滑坡的哲学依据99

1.9.3 “由天预报地”的若干思考100

1.9.4 滑坡预测预报的概率模型102

1.9.5 基于双因素分级叠合的降雨型滑坡时空预报方法103

1.9.6 可用于“由天预报地”的移动电话网络技术108

1.10 边坡治理新技术研究108

参考文献112

第2章 内外动力耦合作用下地质灾害演化机制及应用120

2.1 引言120

2.2 滑坡的时空分布与内外动力作用的关系123

2.2.1 内外动力藕合的区域地质环境123

2.2.2 滑坡空间分布特征127

2.2.3 滑坡时间分布特征128

2.2.4 滑坡灾害与地球内外动力作用的关系129

2.3 滑坡滑带的形成与内外动力作用关系130

2.3.1 大型滑坡滑带的发育特征131

2.3.2 滑带形成演化的阶段性132

2.3.3 滑带形成演化过程与模式132

2.3.4 滑带形成演化过程中的内外动力藕合机制137

2.4 基于内外动力藕合作用的滑坡危险性区划141

2.4.1 自然斜坡结构探测、地质力学机制与稳定性141

2.4.2 自然斜坡变形破坏的内外动力学因子147

2.4.3 FCJ-GIS内外动力区划模型及斜坡灾害危险度评价方法149

2.5 典型滑坡发育演化史及其稳定性分析方法153

2.5.1 古滑坡发育演化的历史地质分析方法153

2.5.2 新生型水库滑坡的成因机制与判别方法156

2.5.3 蓄水-降雨联合作用下滑坡稳定性分析方法158

2.5.4 基于强度折减的滑坡稳定性三维分析方法162

2.6 堆积层滑坡体的工程地质力学特性研究170

2.6.1 堆积体的成因类型和分类170

2.6.2 土石混合体力学特性的试验研究174

2.6.3 土石混合体力学特性的数值分析176

2.6.4 工程应用—土石混合体滑坡稳定性分析180

参考文献182

第3章 不同尺度地质体力学特性及力学行为研究185

3.1 地质体及其基本特性185

3.2 两类地质体特性的主要描述方法187

3.2.1 岩体力学主要特性187

3.2.2 土石混合体力学特性189

3.3 描述地质体的力学模型190

3.3.1 刚性块体面-面接触模型190

3.3.2 规则可变形、可断裂块体模型198

3.3.3 任意可变形块体模型208

3.3.4 多尺度离散元计算方法及不同尺度地质体间相互作用方式213

3.3.5 裂隙网络渗流模型239

3.4 地质体力学模型的典型应用245

3.4.1 土石混合体非均匀材料的计算方法245

3.4.2 基于波动理论与物探技术的地质体力学特性探测方法264

3.4.3 节理动态闭合变形性质及应力波在节理处的传播特性研究277

3.4.4 节点位置随机模型及应用285

参考文献302

第4章 多场藕合作用下岩土力学特性与模型及应用303

4.1 引言303

4.2 多场耦合作用下岩土力学特性试验研究303

4.2.1 高温高压强渗透作用下岩石力学特性研究304

4.2.2 低温作用下岩石力学特性研究307

4.2.3 水及化学腐蚀作用下岩石力学特性研究316

4.2.4 岩石流变特性研究322

4.2.5 冻土的力学特性研究325

4.3 裂隙岩体渗流特性研究330

4.3.1 法向应力作用下粗糙裂隙渗流特性研究331

4.3.2 三维应力作用下裂隙岩体渗流特性实验研究332

4.3.2 裂隙岩体渗流特性现场测试与分析335

4.4 多场藕合模型及作用机理研究339

4.4.1 低温岩体温度场、渗流场与应力场藕合的数学模型340

4.4.2 考虑渗流与应力场的岩石耦合损伤统计本构模型343

4.4.3 考虑温度与应力场及渗流场的多场藕合模型研究356

4.4.4 岩石非线性流变本构模型的建立359

4.5 多场耦合作用对工程稳定性影响的研究361

4.5.1 寒区输气管道冻结问题分析361

4.5.2 昆仑山隧道浅埋段稳定性分析363

4.5.3 山西万家寨引黄工程高压岔管渗透分析及应用373

4.6 冻融灾害对工程稳定性影响的研究377

4.6.1 冻融灾害对冻土工程稳定性的分析377

4.6.2 青藏铁路块石气冷结构路堤下冻土温度场变化分析388

4.6.3 青藏铁路冻土路基变形分析398

4.7 本章小结409

参考文献410

第5章 灾害环境中岩体应力传递与能量释放规律414

5.1 引言414

5.2 岩石局部与整体破坏中的能量机制415

5.2.1 岩石的能量传递机制415

5.2.2 岩石的能量转化（光、热、声、电磁）机制419

5.2.3 岩石的能量耗散机制422

5.2.4 岩石的能量释放机制426

5.3 岩石内的耗散能与可释放应变能及强度丧失与整体破坏430

5.3.1 岩石内的耗散能与可释放应变能430

5.3.2 不同压力及加载速度下岩石内的耗散能与可释放应变能431

5.3.3 岩石强度丧失与整体破坏433

5.4 岩石的能量机制、强度准则和破坏准则435

5.4.1 岩石的能量机制和强度准则435

5.4.2 岩石的能量机制与整体破坏准则436

5.4.3 层状岩体的能量型破坏准则441

5.5 岩石（体）的能量机制与微细观结构445

5.5.1 岩石孔隙的自然性状与模型445

5.5.2 孔隙岩石的应力（能量）传递机制与微细观结构449

5.5.3 孔隙岩石的能量耗散机制与微细观结构453

5.6 岩体的能量机制与结构面特征467

5.6.1 岩体结构面的自然性状与模型467

5.6.2 节理岩体的强度、能量机制与结构面效应468

5.6.3 加锚断续节理岩体稳定性计算方法476

5.6.4 基于能量原理的加锚岩体损伤演化模型477

5.7 基于能量机制的工程地质灾害的预报与防治方法477

5.7.1 深部复杂开采条件下冲击地压机理研究477

5.7.2 煤岩破坏前兆信息实验研究487

5.7.3 冲击倾向性煤体的细观结构特征实验研究494

5.7.4 两种因素诱发煤层巷道失稳的数值模拟研究512

5.7.5 深部巷道底鼓灾害研究518

5.7.6 真三轴巷道平面模型试验台的研制527

参考文献532

第6章 近断层地震作用下重大工程的动力响应分析方法542

6.1 近断层地震的描述542

6.1.1 近断层地震动的含义542

6.1.2 近断层地震动的基本特征544

6.1.3 结构抗震分析552

6.2 近断层地震动震源模拟554

6.2.1 引言554

6.2.2 近断层地震动描述555

6.2.3 全局震源参数的确定556

6.2.4 局部震源参数的确定558

6.2.5 格林函数的确定559

6.2.6 基于混合宽频带格林函数的近断层地震动合成方法561

6.2.7 近断层地震动时程预测过程562

6.2.8 显式有限元、透射边界和并行计算结合的复杂场地的近断层时程预测562

6.2.9 高频地震动的随机模拟566

6.3 非一致地震动场数值方法研究及实现569

6.3.1 引言569

6.3.2 非一致地震动波场计算方法571

6.3.3 地震动输入方法581

6.3.4 非一致地震动场在ANSYS中的实现584

6.3.5 工程实例分析585

6.3.6 黏弹性人工边界604

6.3.7 一致黏弹性人工边界单元606

6.4 近断层地震作用下地表裂估计607

6.4.1 引言607

6.4.2 地震地表破裂特征608

6.4.3 材料破坏分析基础理论613

6.4.4 地震地表破裂预测的经验方法615

6.4.5 地震地表破裂预测的两步法617

6.4.6 地震地表破裂预测的一步法621

6.5 近断层地震下工程结构响应分析软件SimuDyn_Civil简介及实例演示628

6.5.1 SimuDyn_Civil简介628

6.5.2 某水电站地震响应分析632

参考文献640

第7章 工程体与地质体相互作用机理与整体稳定性研究645

7.1 工程体与地质体相互作用的接触界面效应646

7.1.1 接触界面形貌的直接分形测量646

7.1.2 粗糙表面形貌描述指标系统的建立659

7.1.3 对不同重力坝-坝基接触面的数值模拟研究668

7.2 工程体与地质体共同作用的整体稳定性理论模型与模拟672

7.2.1 工程体与地质体共同作用的整体稳定性理论模型673

7.2.2 一体两介质与两体两介质模型轴向压缩实验研究678

7.2.3 两体接触面剪切力学行为的三维数值分析的实现及分析680

7.2.4 基于光贴片试验及数值模拟的两介质接触面性能研究685

7.2.5 重力坝与坝基系统破坏过程的数值分析692

7.3 基于不同本构模型的工程体与地质体共同作用机理研究698

7.3.1 工程体坝体徐变和地质体蠕变的特性698

7.3.2 工程体与地质体的相互作用及其分析模型700

7.3.3 岩体蠕变的应力场（变形场）与渗流场藕合的分析模型及有限元分析方法709

7.3.4 工程算例—龙羊峡重力拱坝切向位移异常成因解析717

7.4 工程体与地质体整体健康的监控730

7.4.1 工程体与地质体检测和监测信息的集成融合理论730

7.4.2 工程体与地质体健康诊断的综合分析理论和方法735

7.4.3 工程体与地质体病害诊断的预警系统753

参考文献776

第8章 重大工程结构在地震作用下破坏过程模拟781

8.1 引言781

8.2 考虑复杂非均匀介质的宽频带地震输入782

8.2.1 水平分层均匀介质模型下的宽频带（0.005～10Hz）理论地震图合成技术783

8.2.2 强震地面运动模拟的计算机实现790

8.2.3 同时考虑不一致地面运动的宽频地震输入及其应用792

8.3 结构地震倒塌模拟797

8.3.1 结构倒塌分析的研究近况797

8.3.2 关于结构倒塌分析的理论799

8.3.3 结构地震倒塌模拟的实现804

8.3.4 结构地震倒塌模拟的验证和应用818

参考文献836

第9章 灾害环境下重大工程安全性分析评估、时空预测方法与系统研究838

9.1 引言838

9.1.1 研究意义838

9.1.2 国内外研究现状838

9.1.3 主要研究成果846

9.2 变形加固理论与非平衡态热力学及其应用849

9.2.1 引言849

9.2.2 变形加固理论850

9.2.3 最小塑性余能原理852

9.2.4 最小塑性余能原理的证明854

9.2.5 三维非线性有限元计算856

9.2.6 变形加固效率858

9.2.7 变形加固理论与刚体极限平衡法的对比分析859

9.2.8 变形加固理论的实验验证860

9.2.9 高拱坝稳定性评价862

9.2.10 非平衡不可逆热力学理论的发展及应用869

9.2.11 结语875

9.3 岩石变形破坏过程模拟的细胞自动机方法875

9.3.1 细胞自动机模型在力学分析中的应用875

9.3.2 岩石破裂过程的弹塑性细胞自动机模型887

9.3.3 岩石破裂过程的EPCA模拟894

9.3.4 岩石破裂过程I类和II类行为的EPCA模拟分析914

9.3.5 岩石破裂过程渗流-应力藕合特性研究的弹塑性细胞自动机模型924

9.3.6 岩石破裂过程的HM-EPCA模拟932

9.3.7 开挖损伤区THM藕合过程的BMT模拟949

9.3.8 岩石破坏过程模拟的细胞自动机软件系统955

9.4 岩石工程安全性评价的破坏接近度方法960

9.4.1 围岩安全性的影响因素及分区演化机制960

9.4.2 围岩安全性的破坏接近度分析966

9.4.3 基于破坏接近度的围岩安全性随机分析方法994

9.4.4 地下工程围岩整体安全性评价方法1023

9.4.5 工程应用分析1034

参考文献1047