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1.1　概述 1

1 绪论 1

1.2　节理裂隙岩体中弹性波传播及其动力效应研究现状 3

1.2.1 裂隙岩体中的弹性波传播 3

1.2.2 节理裂隙岩体中弹性波动力效应研究现状 6

1.3　断续节理岩体中弹性波动力效应研究思路 8

1.4　研究内容和技术路线 10

1.4.1 研究内容 10

1.4.2　研究方法和技术路线 11

2.1 概述 13

2　断续节理岩体中的弹性波传播 13

2.2　弹性波传播基本方程 14

2.2.1 弹性动力学控制方程 14

2.2.2 波动方程的势函数形式 14

2.3　非充填断续节理岩体中的弹性波传播 16

2.4　充填断续节理岩体中的弹性波传播 20

2.4.1 弹性波的一次散射 22

2.4.2 弹性波的二次散射 26

2.5　闭合断续节理岩体中的弹性波传播 30

3.1 概述 32

3　断续节理岩体动静载叠加断裂研究 32

3.2　动静载叠加断裂过程分析 33

3.2.1 线弹性叠加原理及其应用 33

3.2.2 断裂过程分析 35

3.3　断续节理岩体对压缩P波的动力响应 38

3.3.1 非充填断续节理的动力响应 38

3.3.2 充填节理的动态响应 44

3.4　断续节理岩体对反射拉伸P波的动力响应 46

3.4.1 非充填节理 46

3.4.2 充填节理 49

3.5　S波对扩展裂纹的影响 51

3.6　存在节理相互作用的动力断裂 54

4　断续节理岩体动静载叠加疲劳损伤研究 57

4.1 概述 57

4.2 动静载叠加疲劳损伤分析 58

4.3　逾渗理论与重整化群 61

4.3.1 逾渗理论 61

4.3.2 重整化群 64

4.4　断续节理岩体损伤模型 65

4.4.1 一般损伤的逾渗模型 65

4.4.2 剩余应变强度模型 70

4.5　两类损伤的联系 72

4.6　疲劳损伤累积的分形描述 74

5　弹性波动力效应试验研究 77

5.1 概述 77

5.2　试验方法 78

5.2.1 试验材料及试件制作 78

5.2.2　加载方法及荷载范围确定 80

5.2.3 测试系统和测量方法 82

5.3　声波测试结果及分析 83

5.4　断裂试验结果及分析 86

5.4.1 轴向压力的影响 87

5.4.2　充填介质的影响 90

5.4.3 弹性波强度的影响 94

5.4.4　侧向压力的影响 96

5.4.5　试验结果讨论 99

5.5　疲劳损伤试验结果及分析 104

5.5.1 非充填节理试验结果及分析 104

5.5.2 充填节理试验结果及分析 110

6　断续节理岩体动力响应数值模拟 117

6.1 概述 117

6.2.1 动力学有限元原理 118

6.2　模拟方法与模型建立 118

6.2.2 数值模拟主要技术 120

6.2.3　有限元模型 121

6.3　计算结果及分析 123

6.3.1 位移场 123

6.3.2　速度场和加速度场 127

6.3.3 节理尖端应力场和破裂模式 133

7　弹性波噪声效应探索 139

7.1 概述 139

7.2.1 岩体力学系统 140

7.2　岩体力学系统与噪声 140

7.2.2 系统演化中的噪声 141

7.3　弹性波诱导岩体系统失稳机制 143

7.3.1 协同学理论 143

7.3.2 系统演化方程和势函数 145

7.3.3 弹性波诱导系统失稳 148

7.4　随机共振触发岩体系统失稳机制 150

7.4.1 随机共振理论 150

7.4.2 随机共振触发岩体系统失稳分析 151

参考文献 157