Описание раздела
Первое издание вышло в 2018 г. при финансовой поддержке РФФИ. В монографии рассмотрены критерии прочности горных пород, испытывающих действие статического и динамического нагружения, в том числе с учетом различных видов объемных напряженных состояний. Предложен метод использования установок трехосного сжатия при выполнении необходимого комплекса механических испытаний образцов пород для определения параметров критериев квазистатического разрушения. Он основан на анализе результатов, полученных путем математического моделирования механического состояния горных пород в массиве. Также представлен активно разрабатываемый в последние годы структурно-временной подход, применяемый для прогноза динамической прочности горных пород в широком диапазоне скоростей деформации, основанный на понятии инкубационного времени. Расчет временных зависимостей динамической прочности с соответствующей оценкой инкубационного времени разрушения горных пород позволяет объяснить природу многих принципиальных эффектов динамического разрушения пород. Хорошее соответствие результатов расчета с экспериментальными данными и удобная расчетная схема показывают высокую эффективность предложенного подхода Издание предназначено научным и инженерно-техническим работникам горнодобывающей промышленности, а также широкому кругу специалистов, решающих задачи в области вопросов прочности, разрушения и надежности горных пород и неметаллических твердых тел; может быть рекомендовано в качестве учебного пособия преподавателям и студентам соответствующего направления. Содержание Предисловие Глава 1. Обзор аналитических подходов механики горных пород при статическом нагружении 1.1. Экспериментальные наблюдения разрушения горных пород вблизи выработок 1.2. Экспериментально-аналитические методы анализа механического состояния массива в ходе горных работ 1.3. Развитие теории механических моделей на основе данных лабораторных экспериментов по трехосному нагружению Глава 2. Анализ изменения деформаций и прочностных характеристик горных пород при действии объемных нагрузок 2.1. Механические испытания горных пород 2.2. Условия проведения испытаний 2.3. Особенности нагружения деформируемых неоднородных твердых тел и горных пород при различных объемных напряженных состояниях и вблизи горных выработок 2.4. Инварианты объемного напряженного состояния равновесной среды как основные характеристики механического состояния деформируемого твердого тела 2.5. Инварианты и девиаторы объемного напряженного состояния как механические характеристики соотношений связи между напряжениями и деформациями твердого тела 2.6. Механические свойства дополнительного физического параметра р0, характеризующего объемное напряженное состояние горных пород в массиве 2.7. Результаты механических испытаний образцов горных пород 2.8. Определение двух предельных состояний: обобщенный сдвиг и обобщенное растяжение 2.9. Паспорт распределения параметров механического состояния горных пород для различных видов объемного напряженного состояния Глава 3. Механическая модель анизотропных горных пород 3.1. Задача исследования 3.2. Физические показатели механического состояния горных пород вблизи выработок 3.3. Изменение объемных характеристик горных пород при действии объемных нагрузок (согласно теории разрушения твердых тел Надаи) 3.4. Формирование зон различных видов объемных нагрузок горных пород вблизи выработок Глава 4. Общая формулировка структурно-временного подхода к расчету прочности горных пород и бетона при их хрупком разрушении из-за высокоскоростного воздействия 4.1. Расчетная схема прочности в широком диапазоне скоростей деформаций 4.2. Примеры Глава 5. Динамические эффекты прочности при хрупком разрушении под влиянием гетерогенности структуры 5.1. Эффект инверсии прочности как следствие скоростной чувствительности материала 5.2. Доминирующее значение водонасыщенности и влияние воды в целом на динамическую прочность бетона при раскалывании 5.3. Прочность армированного бетона под действием динамических нагрузок Глава 6. Определение прочности на различных масштабных уровнях. Различие размерного и масштабного эффектов 6.1. Определение масштабного уровня разрушения 6.2. Различия размерного и масштабного эффектов прочности 6.3. Изменение прочности бетона в зависимости от поперечного сечения образца 6.4. Изменение прочности образца горной породы в зависимости от его поперечного сечения Список литературы
