巖土塑性理論及其在地下工程中的應用

1 巖土塑性理論基本概念
1.1 巖土塑性理論簡介
1.2 土的壓縮試驗結果
1.2.1 土的單向固結壓縮試驗
1.2.2 土的三軸剪切試驗結果
1.3 巖土材料的基本力學特征
1.3.1 巖土材料的基本特性
1.3.2 巖土材料的基本力學特性
1.3.3 巖土塑性力學的基本假設
1.4 應力張量及其不變量
1.4.1 八面體應力與等效應力
1.4.2 主應力空間及偏平面
1.4.3 應變張量分解及其不變量
1.4.4 應變率張量與應變增量
1.5 屈服與破壞準則
1.5.1 屈服與破壞
1.5.2 金屬類材料的屈服與破壞準則
1.5.3 巖土材料的屈服與破壞準則
1.6 加卸載準則與塑性流動法則
1.6.1 加卸載準則
1.6.2 塑性流動法則
1.7 硬化規(guī)律
1.7.1 硬化模型
1.7.2 硬化模量與硬化規(guī)律
1.8 巖土塑性本構關系
1.8.1 彈塑性增量本構關系的一般表達式
1.8.2 巖土彈塑性本構模型
1.8.3 巖土黏彈塑性本構模型
2 巖土塑性滑移線理論與極限分析理論
2.1 概述
2.2 經(jīng)典滑移線理論與滑移線法
2.2.1 應力滑移線場及其性質
2.2.2 速度滑移場及其性質
2.2.3 間斷值定理
2.2.4 邊界條件
2.2.5 基本邊值問題及數(shù)值積分法
2.3 巖土材料的滑移線理論與滑移線法
2.3.1 基本假設與基本方程
2.3.2 應力滑移線場及其性質
2.3.3 速度滑移線及其性質
2.4 極限分析的上、下限定理
2.4.1 耗散函數(shù)
2.4.2 小變形假設下的虛功原理
2.4.3 極限分析的上、下限定理
2.5 極限分析的上限方法
2.5.1 速度間斷面及相容破損機構
2.5.2 能量耗散率的表達式
2.5.3 關于上限方法的有效性簡述
2.5.4 上限方法的應用：條形基礎下Coulomb材料的極限平衡問題
2.6 極限分析的下限方法
2.6.1 間斷應力分布及均勻應力場疊加
2.6.2 半無限平面上的條形基礎間斷應力場
2.6.3 半平面體承受深埋基礎荷載的下限解
2.7 圓形條帶碹塑性極限分析
2.7.1 圓形條帶碹的塑性力學分析方法
2.7.2 圓形條帶碹支護壓力的上限解
2.7.3 圓形條帶碹支護壓力的下限解
2.7.4 圓形條帶碹支護地壓分析
3 基于塑性極限分析的巷道底板穩(wěn)定性及控制技術研究
3.1 基于塑性極限分析的巷道底板穩(wěn)定性的滑移線解答
3.1.1 巷道底板變形的Prandtl解答
3.1.2 巷道底板變形的Hill解答
3.1.3 反底拱支護后巷道底板的應力場分析
3.2 基于塑性極限分析的底鼓控制技術力學效應分析及支護參數(shù)設計
3.2.1 底板錨桿控制底鼓的原理和方法
3.2.2 抗滑樁控制底鼓的原理和方法
3.2.3 反底拱控制巷道底鼓的原理和方法
3.3 抗滑樁聯(lián)合底板錨桿控制硐室底鼓的實例
3.3.1 工程概況
3.3.2 底板支護方案設計
3.3.3 支護效果評價
4 極限狀態(tài)下巷道底板穩(wěn)定性的模型試驗研究
4.1 數(shù)字散斑相關方法的理論與應用
4.1.1 數(shù)字散斑相關方法的原理
4.1.2 數(shù)字散斑相關方法的儀器設備及操作步驟
4.1.3 數(shù)字散斑相關方法在巖土工程中的應用
4.1.4 二維數(shù)字散斑相關測量系統(tǒng)
4.2 模型試驗的相似條件
4.2.1 基本概念
4.2.2 模型試驗相似三定理
4.2.3 相似模擬的定義
4.2.4 模型材料研制的基本原則
4.3 模型試驗的準備
4.3.1 試驗箱的制備
4.3.2 試驗模型材料的選取與制備
4.4 試驗方案及實施過程
4.4.1 試驗原理
4.4.2 試驗方案
4.4.3 試驗過程
4.5 試驗結果分析
4.5.1 模型一的試驗結果分析
4.5.2 模型二的試驗結果分析
4.6 模型試驗與數(shù)值模擬的對比
4.6.1 模型一的對比結果分析
4.6.2 模型二的對比結果分析
5 極限狀態(tài)下巷道底板穩(wěn)定性的數(shù)值模擬研究
5.1 數(shù)值模型的建立
5.1.1 FLAC簡介
5.1.2 工程背景簡介
5.1.3 巷道模型的建立
5.2 影響底板穩(wěn)定性因素分析
5.2.1 巷道寬度對底板變形模式的影響
5.2.2 垂直壓力對底板變形模式的影響
5.2.3 襯砌厚度對底板變形模式的影響
5.2.4 開挖反拱對底板變形模式的影響
參考文獻