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绪言1

第一篇 岩石力学性质5

第一章 应力5

1-1 应力的基本概念5

1-2 应力状态8

1-3 三向应力状态的应力圆15

1-4 球应力张量、偏应力张量、八面体应力及应力强度19

1-5 岩体的连续性及平衡微分方程24

第二章 应变30

2-1 位移、应变及几何方程30

2-2 应变状态37

2-3 球应变张量、偏应变张量、八面体应变及应变强度42

2-4 变形协调方程45

2-5 有限应变表达式46

3-1 常温、常压下的岩石力学性质49

第三章 岩石变形特性49

3-2 围压及中间主应力对岩石力学性质的影响53

3-4 孔隙、孔隙液压对岩石力学性质的影响53

3-3 温度对岩石力学性质的影响58

3-5 应变率对岩石力学性质的影响68

第四章 岩石流变性质76

4-1 基本概念76

4-2 矿物、岩石的蠕变经验公式77

4-3 应力对岩石蠕变性态的影响81

4-4 围压、温度对岩石蠕变性态的影响85

4-5 岩石结构及湿度对岩石蠕变性态的影响86

第五章 岩石的破坏与强度90

5-1 岩石的破坏与破坏类型90

5-2 岩石抗压强度及其影响因素92

5-3 岩石抗拉强度及其影响因素96

5-4 岩石抗剪强度及其影响因素98

5-5 不连续结构面的强度及其影响因素101

第六章 岩石破坏准则108

6-1 库伦-纳维叶破坏准则108

6-2 摩尔破坏准则111

6-3 软弱面或各向异性岩层的破坏准则及稳定条件115

6-4 裂隙岩体强度判据120

6-5 两个常用的屈服准则123

6-6 平面格里菲斯准则129

6-7 平面格里菲斯修正理论133

6-8 裂隙的扩展134

第二篇 地质体的力学模型138

第七章 弹性、粘性、塑性体的模型138

7-1 理想弹性体模型138

7-2 各向异性弹性体模型142

7-3 粘性体模型145

7-4 塑性、弹塑性、理想塑性模型147

7-5 塑性模型--全量理论149

7-6 塑性模型--增量理论153

7-7 非线性体模型155

第八章 流变体模型161

8-1 导言161

8-2 马克斯韦尔模型162

8-3 开尔文(伏埃特)模型166

8-4 粘弹性组合模型167

8-5 弹塑性、粘塑性及粘弹塑性模型172

8-6 三维问题的粘弹性体175

8-7 岩石本构方程的模拟177

8-8 宏观流变规律的积分方程简介180

第九章 构造运动中力学问题的建立184

9-1 边界条件的建立184

9-2 弹性体基本方程及解法186

9-3 弹性体温度应力基本方程的建立191

9-4 非线性平面弹性体基本方程193

9-5 准静态粘性体基本方程及基本解法198

9-6 塑性体基本方程200

9-7 粘弹性体基本方程及对应原理202

9-8 弹性薄板弯曲基本方程的建立204

9-9 弹性薄板稳定理论基本方程的建立208

9-10 粘弹性薄板弯曲与稳稳理论基本方程的建立212

第三篇 构造应力场及形变场理论215

第十章 构造形迹的应力场--断裂215

10-1 构造应力场及形变场概念215

10-2 断层与地应力关系217

10-3 逆掩断层及低角度重力滑动断层的力学机制220

10-4 断层产状与地应力之关系226

10-5 底部位移与断层产状关系234

第十一章 构造形迹的形变场--褶皱243

11-1 在周围介质约束下弹性岩层褶皱的力学机制243

11-2 初始挠曲对弹性岩层褶皱的影响250

11-3 软硬互层弹性岩层褶皱的力学机制253

11-4 弹性岩层肠状褶皱的力学机制--大挠度问题261

11-5 褶皱非线性弹性理论的线性化266

11-6 粘性及粘弹性岩层褶皱的力学机制273

11-7 介质重力对褶皱的影响280

11-8 塑性岩层褶皱的力学机制282

11-9 岩盖形成的力学机制284

第十二章 构造型式的应力场及形变场290

12-1 纬向构造的刚体力学分析290

12-2 典型山字型构造应力场292

12-3 旋卷构造型式应力场296

12-4 棋盘格式构造的力学分析298

12-5 雁行褶皱构造形变场301

12-6 具有流变性能岩体的自重应力场308

12-7 应用构造主曲率研究油气藏裂缝问题311

第十三章 全球应力场314

13-1 地球自转角速度变化的部分资料314

13-2 均匀弹性球体由离心惯性力引起的全球应力场315

13-3 地球(快速模型)在自转变速作用下的全球应力场323

13-4 地球(缓变模型)在自转变速作用下的全球应力场332

13-5 日、月引潮力对地震的触发作用335

第十四章 有限单元法简介339

14-1 概述339

14-2 单元划分及划分原则340

14-3 用结点位移表示单元内位移--位移模式341

14-4 用结点位移表示单元内的应变、应力344

14-5 最小势能原理、结点力及单元刚度矩阵349

14-6 等效结点载荷352

14-7 有限单元基本方程与总刚矩阵355

14-8 节理单元的处理359

14-9 物理非线性问题的分析363

14-10 几何非线性问题的分析367

14-11 塑性(全量理论)的有限单元法369

14-12 粘弹性蠕变问题的有限单元法372

14-13 构造应力场的反演375

第十五章 有限单元法在地学中的应用378

15-1 典型山字型构造应力场有限单元法378

15-2 断层周围应力场及变化特征380

15-3 地震迁移模式385

15-4 金川矿区巷道周围应力场388

15-5 玲珑矿区矿产预测的探索391

15-6 侏罗推复体的力学机制399

15-7 粘性盐丘与褶皱403