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第1章 绪论1

1.1 研究背景和意义1

1.2 静动载荷作用破岩2

1.3 岩石裂纹扩展试验与测试3

1.4 岩石裂纹扩展理论4

1.5 动态扰动作用下岩石破裂过程的研究现状5

1.6 岩石破裂过程数值分析8

参考文献9

第2章 岩石的动力学特性14

2.1 应力波的基本概念14

2.1.1 应力波的产生14

2.1.2 应力波的分类14

2.1.3 应力波方程的求解方法16

2.1.4 应力波理论的应用17

2.2 动载荷（应力波）作用下岩石的力学特性17

2.3 剥落破裂20

2.4 会聚效应造成的破裂25

参考文献27

第3章 静动载荷作用下岩石的本构模型28

3.1 静动载荷作用下岩石的本构模型理论28

3.1.1 基本假设28

3.1.2 一维静动载荷作用下岩石的本构模型理论29

3.1.3 三维静动载荷作用下岩石的本构模型理论32

3.2 试验验证37

3.2.1 一维静动载荷作用下岩石的理论与试验本构关系比较37

3.2.2 二维静动载荷作用下岩石的理论与试验本构关系比较38

3.2.3 三维静动载荷作用下岩石的理论与试验本构关系比较44

参考文献45

第4章 动载荷作用下岩石破坏过程数值分析原理47

4.1 材料特性的赋值48

4.2 细观单元的本构模型51

4.3 有限元分析54

参考文献56

第5章 动载荷作用下岩石破坏过程影响因素分析57

5.1 数值模型57

5.2 数值模拟结果59

5.2.1 静载荷作用59

5.2.2 动载荷作用61

5.3 本章小结72

参考文献72

第6章 动载荷作用下岩石层裂过程数值模拟74

6.1 数值模型75

6.2 数值模拟结果分析77

6.2.1 不同应力波参数与不同应力波波形对层裂的影响80

6.2.2 不同岩石材料力学参数87

6.2.3 不同自由面情况92

6.2.4 不同围压95

6.3 本章小结99

参考文献100

第7章 非均匀性介质SHPB试验数值分析102

7.1 非均匀性材料SHPB试验的局限性103

7.1.1 大直径SHPB装置偏离一维应力波理论基础103

7.1.2 大直径SHPB装置偏离应力均匀假定的基础104

7.2 非均匀性材料SHPB试验数值模拟与分析105

7.2.1 非均匀性材料SHPB试验弥散效应的数值分析105

7.2.2 大直径SHPB试验弥散效应对数值试样测试结果的影响112

7.3 本章小结121

参考文献122

第8章 动载荷作用下巷道破坏过程数值分析124

8.1 横观各向同性岩体中的巷道动力响应的数值分析125

8.1.1 数值模型126

8.1.2 巷道在球面冲击应力波作用下破坏过程的数值模拟与分析128

8.1.3 小结135

8.2 含不连续面巷道的动力破坏过程及应力位移特征数值分析136

8.2.1 数值模型136

8.2.2 巷道在球面冲击应力波作用下破坏过程的数值模拟137

8.2.3 巷道围岩的应力-时间历程分析140

8.2.4 巷道围岩的位移-时间历程分析145

8.2.5 小结149

8.3 爆炸应力波作用下巷道加固对围岩破坏过程影响的数值分析150

8.3.1 数值模型151

8.3.2 爆炸应力波作用下巷道加固对围岩破坏过程影响的数值模拟152

8.3.3 巷道壁被加固对围岩破坏过程影响的应力-时间历程和位移-时间历程分析153

8.3.4 小结155

8.4 深部岩体巷道在动力扰动下的破坏机理分析156

8.4.1 数值模型156

8.4.2 静压力作用下巷道破坏的数值模拟157

8.4.3 动力扰动对巷道破坏的影响159

8.4.4 小结164

参考文献164

第9章 动载荷对卸压孔与锚杆联合支护影响的数值模拟167

9.1 数值模型167

9.2 动载荷对卸压孔与锚杆联合支护影响的数值模拟169

9.2.1 应力加载特性及演化过程169

9.2.2 主应力大小变化规律171

9.2.3 巷道围岩内部变形规律173

9.2.4 巷道围岩的破裂特征176

9.3 本章小结178

参考文献179

第10章 采动影响下断层活化诱导煤与瓦斯突出数值分析180

10.1 数值模型181

10.1.1 现场情况181

10.1.2 数值模型及参数184

10.1.3 数值试验内容185

10.2 石门揭煤影响下断层活化诱导煤与瓦斯突出的作用机理研究186

10.2.1 石门揭煤影响下断层活化诱导煤与瓦斯突出过程规律分析186

10.2.2 单元的声发射能量释放及煤岩体的微破裂特征189

10.2.3 揭煤影响下断层活化诱导煤与瓦斯突出过程中的煤岩层应力演化规律190

10.2.4 揭煤影响下断层活化诱导煤与瓦斯突出过程中的煤岩体损伤破坏规律分析200

10.3 本章小结209

参考文献210

第11章 结论和展望212

11.1 基本结论212

11.2 展望215