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| 內容簡介： |
本书系统论述各类动荷载作用下边坡疲劳损伤劣化机制、案例边坡的动力响应和稳定性分析。全书共7章，分别介绍岩石类材料疲劳损伤理论和边坡动力响应研究、疲劳损伤理论基础与边坡疲劳寿命分析方法、岩石疲劳损伤规律、列车荷载下边坡响应分析、爆破荷载下复杂岩质高边坡动力响应及其稳定性演化规律。
本书可供从事岩土工程、地质工程专业人员使用，可供交通、铁道、土木、水利水电、国土资源等部门与边坡工程有关的工程技术人员和有关科研人员参考，也可作为岩土工程、地质工程专业的研究生教学参考书。
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| 目錄：
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第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 疲劳理论研究的发展过程 2
1.2.1 极限理论阶段 2
1.2.2 过程理论阶段 3
1.3 循环荷载下岩石类材料疲劳损伤理论研究进展 4
1.3.1 损伤变量的研究 4
1.3.2 疲劳损伤模型的研究 5
1.3.3 岩石疲劳损伤室内试验研究 7
1.3.4 结构面强度劣化规律研究 9
1.4 循环荷载下岩土边坡动力响应研究 10
1.5 小结 11
参考文献 11
第2章 疲劳损伤理论基础与边坡疲劳寿命分析方法 17
2.1 疲劳的基本概念 17
2.1.1 疲劳的定义与分类 17
2.1.2 应力谱与其基本参量 18
2.1.3 S-N曲线 19
2.2 疲劳破坏的力学理论 19
2.2.1 连续介质损伤力学理论 21
2.2.2 疲劳累积损伤理论 26
2.2.3 疲劳裂纹扩展理论 30
2.3 疲劳寿命的估算 31
2.3.1 名义应力法 31
2.3.2 局部应力-应变法 32
2.3.3 损伤容限设计 33
2.4 边坡疲劳寿命分析方法 33
2.4.1 结构疲劳分析方法的选择 33
2.4.2 边坡疲劳荷载的特性 34
2.4.3 边坡疲劳寿命估算方法的确定 34
2.5 小结 36
参考文献 36
第3章 岩石疲劳损伤及其劣化试验 37
3.1 完整岩石等幅与变幅抗压疲劳试验 37
3.1.1 试验概况 37
3.1.2 试验结果与分析 41
3.1.3 疲劳特性的影响因素试验研究 48
3.2 节理岩体疲劳劣化试验 50
3.2.1 试验基本理论及试验方案设计 50
3.2.2 试样的制备 50
3.2.3 试验系统及试验方案 56
3.2.4 循环荷载下节理岩体劣化试验结果与分析 59
3.2.5 循环荷载下锚杆加固的节理岩体力学特性 68
3.3 循环剪切下岩体结构面疲劳劣化试验 81
3.3.1 结构面循环剪切本构模型试验 81
3.3.2 结构面循环剪切本构关系的推导 87
3.3.3 结构面循环剪切本构模型在离散元中的实现和应用 89
3.4 小结 92
参考文献 93
第4章 岩石疲劳损伤过程的声学特性 94
4.1 循环荷载下完整砂岩疲劳损伤过程的声学特性 94
4.1.1 砂岩疲劳损伤过程中声学参数变化规律分析 94
4.1.2 砂岩疲劳损伤演化规律 99
4.2 砂岩疲劳损伤过程超声波信号的频谱特性分析 102
4.2.1 超声波信号的傅里叶变换 102
4.2.2 超声波信号的小波变换理论 107
4.2.3 砂岩疲劳损伤过程中超声波信号的小波变换 111
4.3 循环荷载下节理岩体声学特性分析 115
4.3.1 节理岩体疲劳损伤过程中时域参数变化规律分析 115
4.3.2 节理岩体疲劳损伤过程中频域参数变化分析 129
4.3.3 典型节理岩体疲劳损伤超声波信号的小波分析 132
4.4 小结 137
参考文献 138
第5章 岩石疲劳累积损伤规律 139
5.1 完整岩石的疲劳累积损伤 139
5.1.1 经典疲劳损伤模型适用性分析 139
5.1.2 基于损伤力学的非线性疲劳累积损伤规律 141
5.1.3 试验拟合分析及疲劳演化模型参数的确定 146
5.1.4 疲劳剩余寿命预测 148
5.2 节理岩体的疲劳损伤 151
5.2.1 模型试样疲劳损伤演化规律 151
5.2.2 非线性三阶段疲劳累积损伤模型 152
5.2.3 模型试样疲劳寿命估算 161
5.3 小结 167
参考文献 167
第6章 列车荷载下边坡响应分析 170
6.1 列车荷载下边坡支挡结构的动力特性 170
6.1.1 锚杆轴向振动特性解析理论 170
6.1.2 弹性介质中考虑剪切变形的抗滑桩弯曲振动特性解析理论 174
6.2 高速列车荷载下节理岩体边坡动力响应分析 181
6.2.1 动力有限元模型的建立 182
6.2.2 计算结果分析 186
6.3 高速列车荷载下节理岩体边坡疲劳劣化分析 197
6.3.1 振动台数值试验的振动荷载与列车荷载的对比 197
6.3.2 振动荷载作用下的边坡模型的劣化 199
6.3.3 振动荷载作用下的边坡稳定性变化规律 204
6.3.4 减少列车荷载引起边坡破坏的措施 205
6.4 小结 206
参考文献 206
第7章 爆破荷载下复杂岩质高边坡动力响应及其稳定性演化规律 208
7.1 爆破荷载下复杂岩质高边坡动力响应数值分析方法 208
7.1.1 边坡动力反应分析基本原理 209
7.1.2 露天采场岩质高边坡动力模型的建立 209
7.1.3 计算结果分析 214
7.2 含优势结构面岩质边坡稳定性演化规律 221
7.2.1 含优势结构面岩质边坡稳定演化分析模型 222
7.2.2 单次动荷载作用下岩质边坡稳定性演化规律 225
7.2.3 多次动荷载作用下岩质边坡稳定性演化规律 228
7.3 小结 233
参考文献 233
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| 內容試閱：
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随着我国经济的不断发展和交通工程、矿山工程、水利水电工程等建设的快速推进，大量的边坡工程，尤其是地质条件复杂的高陡岩质边坡工程及其灾害防治问题日益突出。这些伴随着山区公路、铁路的岩质边坡不仅地质环境复杂，而且长期受到公路、铁路列车交通荷载的影响，边坡岩土体产生疲劳损伤，可能在远低于原岩破坏强度时发生变形与破坏，对岩体工程的长期稳定产生重大隐患。相对于边坡的静力问题，边坡动力问题更为复杂。随着人们对动荷载影响作用的认识和对边坡工程长期安全性的重视，针对岩石在动荷载作用下的动力特性及疲劳劣化机理的研究已经成为岩石力学工作者的研究热点。
作为一种天然结构，边坡岩体存在大量的结构面，岩体的力学行为常常受到这些结构面的控制。岩质边坡动力反应在很大程度上受结构面的制约，在长期的循环荷载作用下，岩体中的节理、裂隙产生疲劳破坏。这种疲劳破坏实质上是一个动态发展的过程，从宏观上讲，是一个损伤不断累积，力学性质不断劣化，直至失稳破坏的过程；从微观上讲，是岩体内部微裂纹的萌生、发展、贯通，直至破坏的过程。在这个过程中，节理裂隙岩体可能在远低于原岩破坏强度时就发生变形及破坏，从而造成公路、铁路的不均匀沉降及边坡的失稳滑动，严重威胁岩体工程的安全。因此，研究节理岩体在循环荷载作用下的破坏过程及破坏模式，总结循环荷载引起的节理岩体边坡的疲劳劣化特性和疲劳劣化规律，有助于对循环荷载作用下节理岩体的破坏机理进行全面的认识，进而对节理岩体边坡疲劳劣化进行诊断，对边坡岩体的长期稳定性进行科学的评价。在此基础上，对循环荷载作用下节理岩体的锚固效应进行研究，使节理岩质边坡的加固及滑坡治理等方面更具有针对性，有助于优化循环荷载作用下节理岩质边坡的锚固方案，提高方案的合理性，对减少或避免因各类环境振动造成的岩土灾害、对循环荷载下岩质边坡的长期安全及耐久性具有重要的理论和实际意义。
本书的出版得到国家自然科学基金面上项目“动荷载作用下土坡疲劳失稳研究”（项目编号：40672176）、“循环荷载下岩坡疲劳劣化研究”（项目编号：41072232）、福建省自然科学基金项目“节理岩体边坡在高速列车荷载下的动力响应及其疲劳失稳研究”（项目编号：2010J01254）的资助。感谢作者团队的博士研究生胡忠志、洪儒宝与硕士研究生张登、康荣涛、黄瑛瑛、王文韬、彭军、周倍锐、肖健友的支持与帮助，谨此致谢。
本书编写过程中参考了相关文献，未能一一列出，在此对相关作者表示衷心的感谢。
限于作者水平及时间有限，书中不足之处敬请读者批评指正。
作 者
2019年11月
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