高等巖體力學(xué)-學(xué)習(xí)內(nèi)容要求.doc

高等巖體力學(xué)全面闡述巖石靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、流變學(xué)及水力學(xué)基本內(nèi)容和研究前景，并把損傷力學(xué)，斷裂力學(xué)、塊體力學(xué)的基本原理和研究方法引入到巖石力學(xué)中，構(gòu)建了巖石力學(xué)的基本理論框架。分形理論、塊體理論和流形單元法等典型新理論和新方法在巖石力學(xué)中的應(yīng)用。1.預(yù)修課程 工程地質(zhì)學(xué)，材料力學(xué)，彈性力學(xué)，塑性力學(xué)，有限元方法等2.課程性質(zhì) 巖體力學(xué)是介于地學(xué)與力學(xué)之間的一門新興的邊緣學(xué)科，是一門認(rèn)識(shí)和控制巖石工程系統(tǒng)的力學(xué)行為和功能的科學(xué)。在地質(zhì)、采礦工程、土木建筑、水利水電、鐵路、公路、地震、石油、地下工程、海洋工程，以及國防工程等部門都廣泛地應(yīng)用這門學(xué)科的理論和知識(shí)，巖石力學(xué)在這些工程領(lǐng)域中起著重要的作用。本課程開設(shè)于水利工程、巖土工程專業(yè)的碩士研究生。3.課程的主要內(nèi)容第一章 緒論 （巖石力學(xué)的簡單回顧，巖石力學(xué)與工程發(fā)展展望）第二章 巖石的基本物理力學(xué)特性及其實(shí)驗(yàn)巖石力學(xué)性質(zhì)的室內(nèi)常規(guī)測試單軸壓縮試驗(yàn)（單軸抗壓強(qiáng)度，彈性模量，泊松比）三軸壓縮試驗(yàn)抗拉試驗(yàn)（直接拉伸，間接拉伸）剪切試驗(yàn)點(diǎn)荷載試驗(yàn)巖體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究（現(xiàn)場巖體變形試驗(yàn)，現(xiàn)場巖體強(qiáng)度試驗(yàn)混凝土與巖體接觸面直剪，結(jié)構(gòu)面直剪，軟弱結(jié)構(gòu)面剪切流變，巖體抗剪強(qiáng)度，巖體壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)等）測試新技術(shù)，如電液伺服試驗(yàn)機(jī)和剛性試驗(yàn)機(jī)，聲發(fā)射測試，紅外輻射測試等。第三章 巖石的本構(gòu)關(guān)系與強(qiáng)度理論 本構(gòu)關(guān)系指巖石在受載過程中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。理想彈性體模型(Hoek定律)彈塑性模型（Levy-Mises理論，Prandtl-Reuss理論）非線性模型（雙曲線模型，又叫鄧肯模型）強(qiáng)度理論是考察巖石在極限破壞時(shí)的應(yīng)力或應(yīng)變滿足的條件。剪切強(qiáng)度準(zhǔn)則（Coulomb-Navier準(zhǔn)則，Mohr破壞準(zhǔn)則，雙剪的強(qiáng)度準(zhǔn)則屈服強(qiáng)度準(zhǔn)則（Tresca屈服準(zhǔn)則，Mises屈服準(zhǔn)則，Drucker-Prager準(zhǔn)則）脆性斷裂理論（Griffith準(zhǔn)則）Hoek-Brown準(zhǔn)則(考慮巖石峰值強(qiáng)度后的軟化行為)第四章 巖石流變力學(xué) 巖石流變理論及長期強(qiáng)度，巖石流變問題的解析解方法等第五章 巖體天然應(yīng)力狀態(tài)及其測試技術(shù) 應(yīng)力解除法及恢復(fù)法原理，表面應(yīng)力測試，孔內(nèi)應(yīng)力測試，水壓致裂法（地殼深部應(yīng)力測量），Kaisai效應(yīng) 等第六章 巖石的動(dòng)力學(xué)行為 巖石與巖體的基本動(dòng)力學(xué)特性，巖石動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)與方法，應(yīng)力波在巖石地層中的傳播，巖體聲發(fā)射觀測原理及工程應(yīng)用第七章 巖石水力學(xué)（巖體裂隙滲流特點(diǎn)，裂隙巖體滲流理論，巖體滲流參數(shù)的確定等）第八章 巖石力學(xué)的數(shù)值模擬（幾種流行的方法，有限元，有限差分FLAC，邊界元，離散元，流行元，無單元等）有限元方法的基本方程，非線性問題的基本解法，非線性彈性問題的有限元解法，彈塑性問題的有限元解法，流變問題的有限元分析。邊界元方法：線彈性問題的直接解法，線彈性問題的間接解法-虛擬力方法。）第九章 巖石斷裂力學(xué)，損傷力學(xué)，分形研究（分形理論），巖石塊體力學(xué)（關(guān)鍵塊理論，石根華） 學(xué)科交叉形成，具前瞻性。4.基本要求本課程既具有基礎(chǔ)性研究，又有強(qiáng)烈的實(shí)踐性特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握巖石和巖體的力學(xué)特性及測試技術(shù)、巖體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，巖體水力學(xué)特征，以及巖體工程中基本的數(shù)值分析技術(shù)，新型學(xué)科在巖體力學(xué)中的應(yīng)用。使學(xué)生具備解決地下工程、邊坡工程、巖基工程等方面的巖石力學(xué)一般性問題的專業(yè)基礎(chǔ)理論和知識(shí)，為在其學(xué)位論文及今后的工程實(shí)踐方面，提供一定的啟發(fā)和幫助。5主要參考書1周維垣主編高等巖石力學(xué)水利電力出版社，19902周維垣，楊強(qiáng)編著巖石力學(xué)數(shù)值計(jì)算方法中國電力出版社，20053堇學(xué)晟主編水工巖石力學(xué)中國水利電力出版社，20044 謝和平，陳忠輝著巖石力學(xué)科學(xué)出版社，20045 徐志英主編巖石力學(xué)中國水利水電出版社，1993第三版6孫廣忠著巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)科學(xué)出版社，19897陶振宇主編巖石力學(xué)的理論與實(shí)踐水利出版社，19798李世平等巖石力學(xué)煤炭工業(yè)出版社，19959林韻梅等數(shù)值分類方法及其在巖石力學(xué)中的應(yīng)用東北工學(xué)院出版社， 198910陳禺編著地殼巖石的力學(xué)性能-理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)方法地震出版社，198811蔡美峰主編.巖石力學(xué)與工程.科學(xué)出版社，200212 于學(xué)馥等著.地下工程圍巖穩(wěn)定分析.煤炭工業(yè)出版社，198313周思孟.復(fù)雜巖體若干巖石力學(xué)問題.水利電力出版社，199814 陳子蔭.圍巖力學(xué)分析中的解析方法.煤炭工業(yè)出版社，1994 15 張永興主編.巖石力學(xué).中國建筑工業(yè)出版社，200416 J.C.耶格，N.G.庫克 著.巖石力學(xué)基礎(chǔ)(中譯本).198117 鄭穎人等.地下工程錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)指南.鐵道出版社，198818 吳德倫主編.巖石力學(xué).重慶大學(xué)出版社，200219 沈明榮主編.巖體力學(xué).同濟(jì)大學(xué)出版社，199920 高磊主編.礦山巖體力學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，198721 長沙鐵道學(xué)院.工程實(shí)用邊界單元法.鐵道出版社，1989 22 謝和平，陳忠輝.巖石力學(xué).科學(xué)出版社，200423仵顏卿，張倬元.巖體水力學(xué)導(dǎo)論.成都，西南交通大學(xué)出版社，198524 陳海波，蘭永偉，徐濤主編，高等教育十二五規(guī)劃教材，巖體力學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012，2第一版6需參考閱讀