內容簡介
本專著主要反映斷裂力學在地球科學中的套用進展，它涉及震源物理、工程與滑坡，斷層與地震等跨尺度的岩石、岩體破裂問題。在基礎部分介紹了線彈性斷裂力學的基本知識，在專業部分主要闡述了作者在有關的理論和實驗研究方面的成果，包括壓力之下岩石內部的裂紋剪下破裂，過程區微裂紋的萌生、演化、集結（成核），破裂周圍的應力場和位移場，裂紋擴展途徑，三維破裂問題等。《岩石斷裂力學導論》也簡要介紹了有關領域的前沿進展，包括岩石斷裂的物理效應（如聲發射），如何用地面物理測度來評估斷層的活動性，預測失穩破裂的危險性，流體在岩石斷裂中的作用，地球深部存在的超臨界流體在地震成因方面的作用和地震破裂動力學等。
《岩石斷裂力學導論》可以作為高等院校有關專業的研究生教學參考和有關研究人員的參考。
目錄
總序
前言
第1章 彈性力學基礎
1.1 應力分析
1.2 應變分析
1.3 彈性變形過程的熱力學
1.4 線性彈性
1.5 彈性力學的平面問題
1.6 彈性介質的應力應變曲線
參考文獻
第2章 線彈性斷裂力學(一)——裂紋周圍的應力和位移
2.1 Griffith的能量平衡理論
2.2 柯洛索夫一木斯海里什維里(K-M)應力函式
2.3 威斯特嘎德應力函式
2.4 裂紋周圍的應力和位移
參考文獻
第3章 線彈性斷裂力學(二)——應力強度因子、斷裂韌性和能量
釋放率
3.1 應力強度因子與斷裂韌性
3.2 無限大裂紋體中集中力及集中力偶作用時的K
3.3 其他一些情況下求應力強度因子
3.4 能量釋放率及其與應力強度因子間的關係
參考文獻
第4章 二維脆性斷裂的破裂判據
4.1 引言
4.2 最大周向應力理論
4.3 應變能密度因子理論
4.4 最大能量釋放率理論
4.5 最大張應力理論
4.6 討論
參考文獻
第5章 非線性斷裂力學
5.1 引言
5.2 微裂紋的演化
5.3 裂紋端部塑性區大小的估算及Irwin修正
5.4 Dugdale(D-M)模型
5.5 BarenbIatt內聚力模型
5.6 裂紋擴展阻力尺和亞臨界擴展
5.7 裂紋端部張開位移(CToD)
5.8 J積分
5.9 非線性區尺度
參考文獻
第6章 受壓裂紋周圍的應力和位移
6.1 受壓裂紋問題的特殊性
6.2 受壓裂紋周圍的應力場
6.3 裂紋面上的載荷為非均勻分布
參考文獻
第7章 受壓裂紋擴展的實驗研究
7.1 受單軸壓裂紋擴展的實驗原理
7.2 單軸壓力下的實驗研究
7.3 偽三軸壓力條件下的斷裂實驗
7.4 差應力下岩石的體積膨脹
參考文獻
第8章 受壓裂紋擴展的理論分析
8.1 用非直線內聚帶理論擬合破裂擴展途徑
8.2 扁橢圓裂紋模型
8.3 利用斷裂角實驗數據分析非線性區尺度
8.4 利用巴西圓盤試驗測定岩石的抗拉強度
參考文獻
第9章 三維脆性破裂
9.1 引言
9.2 國內外研究概況
9.3 Ⅱ-Ⅲ複合型裂紋破裂的實驗研究
9.4 三維脆性破裂的張應力判據
9.5 三維破裂張應力判據臨界K-曲面
9.6 三維脆性破裂群的分形特徵
9.7 三維破裂的研究結果在地學中的意義
參考文獻
第10章 裂紋系
10.1 引言
10.2 共線裂紋問題的理論解
10.3 共線剪下裂紋破裂的實驗研究
10.4 用非直線內聚帶理論模擬破裂擴展途徑
10.5 其他幾何結構的裂紋系實驗
參考文獻
第11章 微裂紋演化導致岩石破裂成核的實驗研究
11.1 微破裂成核理論
11.2 實驗方法
11.3 若干典型構造模型的實驗觀察
11.4 理論分析
參考文獻
第12章 岩石的剪下破壞
12.1 引言
12.2 岩石抗剪下破壞強度
12.3 岩石類介質中剪下破壞面形成的機理
12.4 與剪下破壞有關的若干實驗研究
12.5 剪下破壞機理
12.6 地殼內部的應力條件
12.7 對地震時剪下破裂的若干參數的估計
參考文獻
第13章 用聲發射方法研究微破裂演化導致成核
13.1 引言
13.2 完整岩石樣品在載入過程中AE定位
13.3 與構造相關的AE定位
13.4 Kaiser效應和Felicity效應
13.5 載荷保持不變時的聲發射
13.6 卸載時的聲發射
13.7 Kaiser效應和Felicity效應的機理分析
13.8 總結與討論
參考文獻
第14章 預應力作用下脆性破裂的穩定性和止裂
14.1 引言
14.2 脆性破裂的穩定擴展與失穩擴展
14.3 止裂條件與止裂準則
14.4 集中力或力偶
14.5 分布力或力偶
14.6 結論與討論
參考文獻
第15章 流體的作用
15.1 引言
15.2 應力腐蝕
15.3 孔隙率和滲透度
15.4 通過孔隙介質流體的流動
15.5 孔隙壓力與有效應力
15.6 水壓致裂
15.7 地球深部流體的存在
15.8 超臨界流體的作用
15.9 流體在地震與斷層活動中的作用
參考文獻
第16章 岩石斷裂力學在震源物理中的套用
16.1 地震孕育的膨脹模式
16.2 摩擦準則
16.3 地震孕育過程的流變模式
16.4 地震破裂成核(nucleation)的基本含義
……
第17章 岩石損傷導致失穩破壞的地面物理制度
第18章 庫倉力能否觸發遠場地震——兼論庫侖力的計算問題
第19章 一種與流體動力作用有關的地震破裂動力學模型
附錄
