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第1章 弹性力学基础1

1.1 应力分析1

1.2 应变分析10

1.3 弹性变形过程的热力学16

1.4 线性弹性20

1.5 弹性力学的平面问题28

1.6 弹性介质的应力应变曲线38

参考文献39

第2章 线弹性断裂力学（一）——裂纹周围的应力和位移41

2.1 Griffith的能量平衡理论41

2.2 柯洛索夫-木斯海里什维里（K-M）应力函数43

2.3 威斯特嘎德应力函数45

2.4 裂纹周围的应力和位移57

参考文献74

第3章 线弹性断裂力学（二）——应力强度因子、断裂韧性和能量释放率75

3.1 应力强度因子与断裂韧性75

3.2 无限大裂纹体中集中力及集中力偶作用时的K80

3.3 其他一些情况下求应力强度因子82

3.4 能量释放率及其与应力强度因子间的关系89

参考文献98

第4章 二维脆性断裂的破裂判据99

4.1 引言99

4.2 最大周向应力理论99

4.3 应变能密度因子理论107

4.4 最大能量释放率理论112

4.5 最大张应力理论113

4.6 讨论114

参考文献114

第5章 非线性断裂力学115

5.1 引言115

5.2 微裂纹的演化116

5.3 裂纹端部塑性区大小的估算及Irwin修正121

5.4 Dugdale（D-M）模型126

5.5 Barenblatt内聚力模型127

5.6 裂纹扩展阻力R和亚临界扩展129

5.7 裂纹端部张开位移δ(CTOD)131

5.8 J积分133

5.9 非线性区尺度138

参考文献142

第6章 受压裂纹周围的应力和位移144

6.1 受压裂纹问题的特殊性144

6.2 受压裂纹周围的应力场145

6.3 裂纹面上的载荷为非均匀分布150

参考文献156

第7章 受压裂纹扩展的实验研究157

7.1 受单轴压裂纹扩展的实验原理157

7.2 单轴压力下的实验研究162

7.3 伪三轴压力条件下的断裂实验168

7.4 差应力下岩石的体积膨胀173

参考文献174

第8章 受压裂纹扩展的理论分析176

8.1 用非直线内聚带理论拟合破裂扩展途径176

8.2 扁椭圆裂纹模型179

8.3 利用断裂角实验数据分析非线性区尺度184

8.4 利用巴西圆盘试验测定岩石的抗拉强度187

参考文献193

第9章 三维脆性破裂195

9.1 引言195

9.2 国内外研究概况196

9.3 Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹破裂的实验研究198

9.4 三维脆性破裂的张应力判据202

9.5 三维破裂张应力判据临界K-曲面211

9.6 三维脆性破裂群的分形特征215

9.7 三维破裂的研究结果在地学中的意义216

参考文献219

第10章 裂纹系221

10.1 引言221

10.2 共线裂纹问题的理论解221

10.3 共线剪切裂纹破裂的实验研究229

10.4 用非直线内聚带理论模拟破裂扩展途径231

10.5 其他几何结构的裂纹系实验233

参考文献239

第11章 微裂纹演化导致岩石破裂成核的实验研究240

11.1 微破裂成核理论240

11.2 实验方法242

11.3 若干典型构造模型的实验观察242

11.4 理论分析251

参考文献252

第12章 岩石的剪切破坏254

12.1 引言254

12.2 岩石抗剪切破坏强度256

12.3 岩石类介质中剪切破坏面形成的机理260

12.4 与剪切破坏有关的若干实验研究265

12.5 剪切破坏机理268

12.6 地壳内部的应力条件272

12.7 对地震时剪切破裂的若干参数的估计274

参考文献275

第13章 用声发射方法研究微破裂演化导致成核278

13.1 引言278

13.2 完整岩石样品在加载过程中AE定位279

13.3 与构造相关的AE定位283

13.4 Kaiser效应和Felicity效应288

13.5 载荷保持不变时的声发射291

13.6 卸载时的声发射292

13.7 Kaiser效应和Felicity效应的机理分析293

13.8 总结与讨论296

参考文献297

第14章 预应力作用下脆性破裂的稳定性和止裂298

14.1 引言298

14.2 脆性破裂的稳定扩展与失稳扩展299

14.3 止裂条件与止裂准则300

14.4 集中力或力偶301

14.5 分布力或力偶307

14.6 结论与讨论311

参考文献311

第15章 流体的作用312

15.1 引言312

15.2 应力腐蚀313

15.3 孔隙率和渗透度314

15.4 通过孔隙介质流体的流动315

15.5 孔隙压力与有效应力315

15.6 水压致裂317

15.7 地球深部流体的存在318

15.8 超临界流体的作用320

15.9 流体在地震与断层活动中的作用324

参考文献331

第16章 岩石断裂力学在震源物理中的应用335

16.1 地震孕育的膨胀模式335

16.2 摩擦准则338

16.3 地震孕育过程的流变模式343

16.4 地震破裂成核（nucleation）的基本含义347

16.5 地震破裂动力学简介348

参考文献354

第17章 岩石损伤导致失稳破坏的地面物理测度358

17.1 引言358

17.2 损伤理论介绍359

17.3 细观非均匀性的表征及其统计分布361

17.4 统计细观损伤力学介绍361

17.5 CT技术的应用362

17.6 波速和波速比364

17.7 形变场测量367

17.8 声发射序列的能级和数量关系——b值372

17.9 介质的各向异性374

17.10 微破裂声发射的频谱分析380

17.11 岩石中的声波衰减382

17.12 调制模式与调制比384

17.13 大地电阻率法和大地电位法384

17.14 加卸载响应比386

17.15 讨论392

参考文献398

第18章 库仑力能否触发远场地震——兼论库仑力的计算问题402

18.1 引言402

18.2 伏尔泰拉错动模型403

18.3 线弹性断裂力学模型405

18.4 滑动弱化模式——破裂面上的应力处处给定409

18.5 库仑力能否触发远场的下一次地震419

18.6 讨论420

参考文献421

第19章 一种与流体动力作用有关的地震破裂动力学模型423

19.1 引言423

19.2 导致孔隙压力突然增加的几种原因425

19.3 导致断层扩展的几种预应力分布情况427

19.4 “隧道效应”与分形断层破裂速度的测不准原理432

参考文献434

附录1 弹性力学的常用公式436

附录2 无限大平板含扁椭圆孔的问题447

附录3 本书用到的积分455

附录4 大规模屈服条件下CTOD公式的推导459

主要符号表465

译名对照表467