高等岩体力学学习内容要求.docVIP

《高等岩体力学》 全面阐述岩石静力学、动力学、流变学及水力学基本内容和研究前景，并把损伤力学，断裂 力学、块体力学的基本原理和研究方法引入到岩石力学中，构建了岩石力学的基本理论框架。分形理论、块体理论和流形单元法等典型新理论和新方法在岩石力学中的应用。 1.预修课程 工程地质学，材料力学，弹性力学，塑性力学，有限元方法等 2.课程性质 岩体力学是介于地学与力学之间的一门新兴的边缘学科，是一门认识和控制岩石工程系统的力学行为和功能的科学。在地质、采矿工程、土木建筑、水利水电、铁路、公路、地震、石油、地下工程、海洋工程，以及国防工程等部门都广泛地应用这门学科的理论和知识，岩石力学在这些工程领域中起着重要的作用。本课程开设于水利工程、岩土工程专业的硕士研究生。 3.课程的主要内容 第一章 绪论 （岩石力学的简单回顾，岩石力学与工程发展展望） 岩石的基本物理力学特性及其实验 岩石力学性质的室内常规测试 单轴压缩试验（单轴抗压强度，弹性模量，泊松比） 三轴压缩试验 抗拉试验（直接拉伸，间接拉伸） 剪切试验 点荷载试验 岩体力学性质试验研究（现场岩体变形试验，现场岩体强度试验－混凝土与岩体接触面直剪，结构面直剪，软弱结构面剪切流变，岩体抗剪强度，岩体压缩强度试验等） 测试新技术，如电液伺服试验机和刚性试验机，声发射测试，红外辐射测试等。 第三章 岩石的本构关系与强度理论 本构关系指岩石在受载过程中的应力应变关系。 理想弹性体模型(Hoek定律) 弹塑性模型（Levy-Mises理论，Prandtl-Reuss理论） 非线性模型（双曲线模型，又叫邓肯模型） 强度理论是考察岩石在极限破坏时的应力或应变满足的条件。 剪切强度准则（Coulomb-Navier准则，Mohr破坏准则，双剪的强度准则 屈服强度准则（Tresca屈服准则，Mises屈服准则，Drucker-Prager准则） 脆性断裂理论（Griffith准则） Hoek-Brown准则(考虑岩石峰值强度后的软化行为) 第四章 岩石流变力学 岩石流变理论及长期强度，岩石流变问题的解析解方法等 第五章 岩体天然应力状态及其测试技术 应力解除法及恢复法原理，表面应力测试，孔内应力测试，水压致裂法（地壳深部应力测量），Kaisai效应 等 第六章 岩石的动力学行为 岩石与岩体的基本动力学特性，岩石动力试验技术与方法，应力波在岩石地层中的传播，岩体声发射观测原理及工程应用 第七章 岩石水力学（岩体裂隙渗流特点，裂隙岩体渗流理论，岩体渗流参数的确定等） 第八章 岩石力学的数值模拟（几种流行的方法，有限元，有限差分FLAC，边界元，离散元，流行元，无单元等） 有限元方法的基本方程，非线性问题的基本解法，非线性弹性问题的有限元解法，弹塑性问题的有限元解法，流变问题的有限元分析。边界元方法：线弹性问题的直接解法，线弹性问题的间接解法-虚拟力方法。） 第九章 岩石断裂力学，损伤力学，分形研究（分形理论），岩石块体力学（关键块理论，石根华） 学科交叉形成，具前瞻性。 4.基本要求 本课程既具有基础性研究，又有强烈的实践性特点。强调理论与实践相结合，旨在培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。通过本课程的学习，要求学生掌握岩石和岩体的力学特性及测试技术、岩体的动力学性质，岩体水力学特征，以及岩体工程中基本的数值分析技术，新型学科在岩体力学中的应用。使学生具备解决地下工程、边坡工程、岩基工程等方面的岩石力学一般性问题的专业基础理论和知识，为在其学位论文及今后的工程实践方面，提供一定的启发和帮助。 5．主要参考书 [1]周维垣主编．高等岩石力学．水利电力出版社，1990 [2]周维垣，杨强编著．岩石力学数值计算方法．中国电力出版社，2005 [3]堇学晟主编．水工岩石力学．中国水利电力出版社，2004 [4] 谢和平，陈忠辉著．岩石力学．科学出版社，2004 [5] 徐志英主编．岩石力学．中国水利水电出版社，1993第三版 [6]孙广忠著．岩体结构力学．科学出版社，1989 [7]陶振宇主编．岩石力学的理论与实践．水利出版社，1979 [8]李世平等．岩石力学．煤炭工业出版社，1995 [9]林韵梅等．数值分类方法及其在岩石力学中的应用．东北工学院出版社， 1989 [10]陈禺编著．地壳岩石的力学性能-理论基础与实验方法．地震出版社，1988 [11]蔡美峰主编.岩石力学与工程.科学出版社，2002 [12] 于学馥等著.地下工程围岩稳定分析.煤炭工业出版社，1983 [13]周思孟.复杂岩体若干岩石力学问题.水利电力出版社，1998 [14] 陈子荫.围岩力学分析中的解析方法.煤炭工业出版社，1994 [15] 张永兴主编.岩石力学.中国建筑工业出版社，2004 [16]