高等岩体力学-学习内容要求.doc

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）第二章 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，19902周维垣，杨强编著岩石力学数值计算方法中国电力出版社，20053堇学晟主编水工岩石力学中国水利电力出版社，20044 谢和平，陈忠辉著岩石力学科学出版社，20045 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，19897陶振宇主编岩石力学的理论与实践水利出版社，19798李世平等岩石力学煤炭工业出版社，19959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， 198910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，198811蔡美峰主编.岩石力学与工程.科学出版社，200212 于学馥等著.地下工程围岩稳定分析.煤炭工业出版社，198313周思孟.复杂岩体若干岩石力学问题.水利电力出版社，199814 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，200416 J.C.耶格，N.G.库克 著.岩石力学基础(中译本).198117 郑颖人等.地下工程锚喷支护设计指南.铁道出版社，198818 吴德伦主编.岩石力学.重庆大学出版社，200219 沈明荣主编.岩体力学.同济大学出版社，199920 高磊主编.矿山岩体力学.机械工业出版社，198721 长沙铁道学院.工程实用边界单元法.铁道出版社，1989 22 谢和平，陈忠辉.岩石力学.科学出版社，200423仵颜卿，张倬元.岩体水力学导论.成都，西南交通大学出版社，198524 陈海波，兰永伟，徐涛主编，高等教育十二五规划教材，岩体力学，中国矿业大学出版社，2012，2第一版6需参考阅读