土石混合体破裂与渗流过程结构演化多尺度力学特性图书目录

• 前言

• 第1章绪论

• 第2章土石混合体细观数值试验研究

• 第3章土石混合体实时超声波试验研究

• 第4章土石混合体实时CT扫描试验研究

• 第5章土石混合体渗流特性结构控制机理研究

• 第6章土石混合体渗流破坏演化特性研究

本书系统介绍了作者近年来在土石混合体破裂与渗流过程中结构演化的多尺度力学特性方面所取得的学术成果，从结构劣化多尺度工程地质力学角度出发，对土石混合体结构弱化过程中土石相互作用及互馈致灾力学响应进行了较为系统的研究。全书共 6 章，主要内容包括：绪论、土石混合体细观数值试验研究、土石混合体实时超声波试验研究、土石混合体实时 CT 扫描试验研究、土石混合体渗流特性结构控制机理研究和土石混合体渗流破坏演化特性研究。

本书主要研究土石混合体的非均质性、非连续性和多界面效应等，从宏观和微观两个层面总结分析其力学行为。首先分析土石混合体分布、地质成因及结构特点，建立其结构模型，研究其在典型受力状态下的力学行为，验证并阐述其大尺度代表性试样的宏观力学行为特点。然后，研究土石混合体的压缩、变形和破坏的渐进性过程以及强度特征等力学特性，研究并总结考虑其复杂结构特点的破坏准则，基于固-流-热模型实现其在多场耦合作用下的准确求解，对其变形破坏过程中的细观过程进行研究，围绕其结构变化导致的非线性力学行为进行深入研究。最后基于上述研究成果，结合工程实际对土石混合体边坡变形稳定性以及坝基的渗透稳定性进行计算分析。

前言

第1章绪论

第2章土石混合体分布、地质成因及其结构特征

第3章土石混合体结构模型的建立

第4章土石混合体的现场原位试验研究

第5章土石混合体物理模拟试验及其力学结构效应

第6章土石混合体变形破坏机理的颗粒流离散元数值分析

第7章土石混合体单轴压缩试验的数值模拟

第8章土石混合体变形强度特性的有限差分分析

第9章土石混合体原位试验的数值模拟研究

第10章土石混合体细观变形破坏的CT试验研究

第11章土石混合体强度影响因素分析与质量评价

第12章土石混合体边坡的稳定性研究

第13章固－流－热耦合数学模型及其数值求解研究

第14章土石混合体的渗流特性及其固流耦合特性

第15章大渡河双江口土石混合体坝基的渗透稳定性分析

《新世纪工程地质学丛书》出版说明 2100433B

课题以土石混合体为研究对象，从结构性特征入手，运用力学试验、数值试验等技术手段，开展其细观力学及变形破裂机理研究，并取得了以下重要的研究成果： 1）提出了土石混合体结构性定量评价指标体系，揭示了其内部块石形态特征呈现明显的规律性及细观结构自组织性特征，填补了该项研究的空白。 2）开展了土石混合体的多结构及多尺度力学试验研究，成果表明土石混合体的细观结构对其力学性质有明显影响。由于块石的咬合及骨架作用，试样抗剪强度随含石量增大而增大；含石量相等时，含有较多大粒径块石的试样具有较高的偏应力和较小的体缩量。同时也表现出明显的尺寸效应，由于膜边界约束及同等尺寸块石在小尺度试样的控制性作用，土石混合体轴向偏应力随试样尺寸增大而减小。 3）丰富和发展了土石混合体三维细观结构精细化建模方法，自主研发了一系列土石混合体三维细观结构精细化建模系统，使得对土石混合体细观力学研究由二维发展到三维、由随机模拟发展到真实结构模型生成，为细观力学计算分析奠定了坚实的模型基础，到达国际领先水平。 4）提出了基于球颗粒的三维非连续变形分析方法，推导了相应的理论公式，研发了相应的计算程序3D-DDAS，将其应用于颗粒集合体细观力学及破坏机理研究，取得了较好的效果。 5）发展了土石混合体细观力学及颗粒力学研究，深入揭示土石混合体的变形破裂机理、宏-细力学性质。建立了系统的颗粒离散元细观定量分析方法，并开发了软件分析系统；提出了基于BP神经网络的颗粒离散元细观力学参数反演分析方法；基于原位及室内试验成果，用颗粒离散元方法系统开展了土石混合体细观力学数值试验研究，深入揭示了土石混合体试样的宏观力学行为与变形局部化有密切的联系，及变形破裂细观演化机理。 6）针对我国地震灾区发生的重大滑坡灾害、堵江形成堰塞体的机理及结构特性开展系统研究工作，提出了其失稳堵江的四阶段模式。提出了DDA强度折减法的基本思想，实现了滑坡稳定系数的自动计算分析，将其应用于一大型土石混合体滑坡的二维稳定性特征及破坏模式研究，为指导防灾减灾提供了依据。 项目研究成果不但深化和发展了土石混合体细观力学特性，而且其研究成果也适用于混凝土及其它非均质材料的研究。 2100433B