《深部巷道圍岩穩定性監測物理模擬實驗方法》是科學出版社2021年出版圖書，作者是楊曉傑。
基本介紹
- 中文名：深部巷道圍岩穩定性監測物理模擬實驗方法
- 作者：楊曉傑
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年6月
- 頁數：158 頁
- ISBN：9787030470485
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書分兩部分系統介紹深部巷道圍岩穩定性監測物理模擬實驗方法。包括物理相似材料實驗的基本概念、實驗感測器與實驗測量技術及實驗數據處理方法、離散元數值實驗方法；深部層狀巷道圍岩穩定性監測預警實驗實例，相似實驗模型的搭建、實驗數據的採集與處理、數值模型的建立與結果分析等。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 物理模擬實驗方法概述 1
1.1.1 相似理論與模擬實驗 1
1.1.2 相似三定理 2
1.1.3 相似準則的導出方法 3
1.2 數值模擬方法概述 4
1.2.1 有限元法 4
1.2.2 有限差分法 5
1.2.3 邊界元法 5
1.2.4 無界元法 6
1.2.5 離散元法 6
1.2.6 剛體節理元法 6
1.2.7 流形元法 7
1.3 巷道圍岩穩定性監測技術簡介 7
1.3.1 位移監測 7
1.3.2 微地震監測 8
1.3.3 電磁輻射監測 8
1.3.4 錨桿受力監測 8
1.3.5 多方法集成監測 8
1.4 小結與討論 8
第2章 相似材料模擬實驗 11
2.1 相似理論 11
2.1.1 相似及相似條件 11
2.1.2 量綱分析法(π定律) 17
2.1.3 單值條件 19
2.2 相似材料與相似比 20
2.2.1 相似材料模擬實驗 20
2.2.2 物理相似及相似比的選擇 21
2.3 荷載模擬與載入系統 22
2.4 量測系統 23
第3章 感測器與實驗測量技術 25
3.1 電容式感測器、壓電式感測器和壓磁式感測器 25
3.1.1 電容式感測器 25
3.1.2 壓電式感測器 26
3.1.3 壓磁式感測器 28
3.2 電阻應變片和應變儀 30
3.2.1 電阻應變片 30
3.2.2 應變儀 37
3.3 數字圖像相關測位移技術 41
3.3.1 數字圖像相關理論簡介 41
3.3.2 技術要點簡介 43
第4章 實驗數據處理技術 45
4.1 測量誤差 45
4.1.1 誤差分類 45
4.1.2 精密度、準確度和精度 46
4.2 單隨機變數的數據處理 47
4.2.1 誤差估計 47
4.2.2 誤差的分布規律 49
4.2.3 可疑數據的捨棄 50
4.2.4 處理結果的表示 51
4.3 多變數數據的處理 53
4.3.1 一元線性回歸 54
4.3.2 可線性化的非線性 56
4.3.3 多元線性回歸 57
4.3.4 多項式回歸 60
第5章 離散元數值實驗法 62
5.1 離散元法概述 62
5.1.1 離散元法的發展歷史 62
5.1.2 離散元法的發展現狀 63
5.1.3 離散元法的基本思路 64
5.2 塊體離散元法 65
5.2.1 多邊形單元離散元法 65
5.2.2 多面體單元離散元法 67
5.3 塊體離散元模擬軟體簡介 78
5.3.1 UDEC和3DEC簡介 78
5.3.2 UDEC和3DEC的基本特點 79
5.3.3 UDEC和3DEC的功能優勢 79
第6章 巷道圍岩穩定性監測技術 81
6.1 位移監測 81
6.2 微地震監測 81
6.3 電磁輻射監測 83
6.4 錨桿受力監測 83
6.4.1 錨桿(索)支護力基礎預警指標 84
6.4.2 錨桿(索)支護異常傾向識別指標 84
6.5 多參量信息監測 85
第7章 深部層狀巷道圍岩穩定性監測相似模型實驗 87
7.1 工程背景與實驗系統 87
7.1.1 工程背景 87
7.1.2 實驗系統 88
7.2 相似參數與相似材料 90
7.2.1 相似準則 90
7.2.2 相似參數 91
7.2.3 相似材料 92
7.3 模型實驗監測方案 94
7.3.1 小型恆阻大變形錨桿(索)受力監測 94
7.3.2 數字圖像相關技術表面位移監測 102
7.3.3 應變片應變監測 104
7.4 模型實驗過程 105
7.4.1 模型體設計與構建 105
7.4.2 物理模型實驗載入方案 108
第8章 深部層狀巷道圍岩穩定性監測相似模擬實驗結果 112
8.1 位移場演變分析 112
8.1.1 模型載入階段水平位移場 112
8.1.2 模型載入階段豎向位移場 114
8.1.3 模型破壞階段位移場演化 116
8.2 關鍵點位移與應變特徵分析 117
8.2.1 表面位移 117
8.2.2 內部應變 120
8.3 錨桿受力監測曲線特徵分析 124
8.3.1 錨桿受力監測曲線 124
8.3.2 錨桿受力與變形監測曲線對比分析 126
第9章 錨桿(索)受力監測隨岩層變化離散元模擬 128
9.1 深部層狀岩體數值模型構建 128
9.1.1 模型條件 128
9.1.2 恆阻大變形錨桿(索)模擬 129
9.2 不同岩層傾角數值模擬 133
9.2.1 0°岩層數值模擬 134
9.2.2 15°岩層數值模擬 136
9.2.3 30°岩層數值模擬 139
9.2.4 45°岩層數值模擬 142
9.2.5 60°岩層數值模擬 145
9.2.6 75°岩層數值模擬 148
9.2.7 90°岩層數值模擬 151
9.3 岩層傾角變化對監測結果的影響 154
9.4 小結與討論 156
主要參考文獻 157
