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1 绪论1

1.1 引言1

1.2 国内外研究现状2

1.2.1 水岩相互作用下岩石力学特性研究现状2

1.2.2 水岩相互作用下岩石微结构的研究现状5

1.2.3 干湿循环作用下岩土体材料力学特性研究现状6

1.2.4 岩石本构关系研究现状7

参考文献8

2 不同含水率下岩石力学特性变化规律研究13

2.1 试验对象13

2.2 白云岩样含水率随时间的变化规律13

2.3 不同含水率下白云岩的单轴压缩试验研究16

2.3.1 含水率测试17

2.3.2 试验结果及分析18

2.4 不同含水率下白云岩直剪试验研究23

2.4.1 含水率测试23

2.4.2 试验结果及分析25

2.4.3 直剪岩样吸水效应分析29

2.5 含水率对白云岩声波特性影响的试验研究31

2.5.1 试验设备32

2.5.2 试验结果及分析34

2.6 本章小结40

参考文献41

3 低次干湿循环作用下岩石力学特性研究43

3.1 试验对象43

3.2 试验方案43

3.3 干湿循环作用对岩石吸水性的影响44

3.3.1 岩石吸水性试验设计及步骤45

3.3.2 干湿循环对砂岩吸水率的影响45

3.3.3 干湿循环对岩石质量损失的影响46

3.4 干湿循环作用下砂岩的单轴压缩试验研究47

3.4.1 干湿循环作用下岩石单轴压缩试验结果48

3.4.2 干湿循环作用对砂岩强度特性的影响50

3.4.3 干湿循环作用对砂岩变形特性的影响51

3.4.4 干湿循环作用对砂岩破坏特征的影响54

3.4.5 干湿循环作用对砂岩声发射特性的影响56

3.5 干湿循环作用下砂岩直剪试验研究59

3.5.1 干湿循环对砂岩抗剪参数的影响59

3.5.2 砂岩剪切变形特性随干湿循环作用的关系62

3.5.3 干湿循环下砂岩剪切破坏规律分析63

3.5.4 干湿循环对岩石剪切特性影响机理的探讨65

3.6 本章小结66

参考文献67

4 高次干湿循环作用下岩石力学特性研究69

4.1 试验对象69

4.2 试验方案70

4.3 干湿循环对砂岩吸水率的影响71

4.4 单轴压缩条件下砂岩力学特性的干湿循环效应研究75

4.4.1 单轴压缩试验结果75

4.4.2 干湿循环对砂岩变形特性的影响77

4.4.3 干湿循环对砂岩强度特性影响分析80

4.4.4 干湿循环对砂岩破坏特征影响分析81

4.4.5 干湿循环作用下砂岩声发射特性研究83

4.5 砂岩剪切特性的干湿循环效应试验研究86

4.5.1 干湿循环对砂岩抗剪参数的影响86

4.5.2 干湿循环对砂岩剪切破坏特征的影响89

4.6 干湿循环作用下岩石劣化机理初步探讨91

4.6.1 水在岩土中的赋存状态91

4.6.2 砂岩水物理作用效应92

4.6.3 砂岩水化学损伤机制分析93

4.6.4 不同干湿循环条件下的砂岩微观结构分析94

4.7 本章小结96

参考文献97

5 三轴压缩条件下砂岩的干湿循环效应研究99

5.1 引言99

5.2 试验概况99

5.3 试验结果分析100

5.3.1 干湿循环对砂岩三轴抗压强度的影响100

5.3.2 干湿循环对砂岩变形特性的影响101

5.3.3 干湿循环对砂岩抗剪参数的影响104

5.3.4 干湿循环对砂岩破坏特征的影响106

5.4 讨论107

5.5 本章小结108

参考文献108

6 考虑干湿循环效应的岩石损伤本构关系研究110

6.1 引言110

6.2 受干湿循环效应影响的岩石损伤统计本构模型研究110

6.2.1 损伤统计本构模型的建立111

6.2.2 本构模型的试验验证113

6.3 受干湿循环效应影响的岩石神经网络本构模型研究114

6.3.1 人工神经网络的基本原理和方法115

6.3.2 BP神经网络118

6.3.3 考虑干湿循环影响砂岩本构模型的神经网络表达120

6.3.4 模型体系结构的确定121

6.3.5 模型数据样本的提取及处理122

6.3.6 BP神经网络本构模型的程序实现130

6.3.7 基于BP神经网络本构模型的仿真分析131

6.3.8 砂岩BP网络本构模型的预测应用133

6.4 本章小结134

参考文献135