岩体结构面是控制工程岩体稳定性的决定性因素。本书采用理论研究、试验分析、数值模拟相结合的方法，探究岩体结构面形貌与力学性质。内容涵盖岩体结构面形貌尺寸效应、间距效应与各向异性特征，岩体结构面代表性采样法，岩体结构面抗剪强度尺寸效应特征，节理岩体抗压强度尺寸效应特征，以及尺寸效应特征统计与量化方法。

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黄曼，教授，浙江省级青年拔尖人才，主持国家自然科学基金、省自然科学基金等纵向课题10余项

目录
“岩石力学与工程研究著作丛书”序
“岩石力学与工程研究著作丛书”编者的话
前言
第1章 绪论 1
1.1 结构面形貌信息采集 1
1.1.1 接触式测量 1
1.1.2 非接触式测量 3
1.2 结构面形貌表征 5
1.2.1 结构面形貌基本要素 5
1.2.2 结构面粗糙度评价参数 6
1.3 结构面形貌特征 12
1.3.1 结构面尺寸效应 12
1.3.2 结构面间距效应 13
1.3.3 结构面各向异性 14
1.4 结构面峰值抗剪强度模型 15
1.4.1 符合莫尔-库仑强度准则形式的峰值抗剪强度模型 15
1.4.2 其他形式的峰值抗剪强度模型 17
参考文献 19
第2章 结构面形貌尺寸效应 24
2.1 传统结构面形貌统计 24
2.2 结构面形貌渐进覆盖统计 28
2.2.1 方法概述 28
2.2.2 基本特征 30
2.2.3 统计规律 33
2.3 结构面形貌尺寸效应特性 44
2.3.1 不同岩性结构面形貌采集 44
2.3.2 结构面粗糙度尺寸效应 46
参考文献 52
第3章 结构面形貌间距效应 53
3.1 不同采样间距的JRC统计模型 53
3.1.1 标准剖面线形貌计算 53
3.1.2 不同采样间距JRC评价 56
3.1.3 JRC统计模型 61
3.1.4 JRC统计模型验证 67
3.2 最优采样间距的JRC分形模型 73
3.2.1 不同采样间距标准剖面线分形维数计算 73
3.2.2 JRC分形模型 81
3.2.3 JRC分形模型验证 90
3.3 考虑间距效应的JRC自适应模型 91
3.3.1 JRC自适应函数构建 91
3.3.2 JRC自适应模型 93
3.3.3 JRC自适应模型验证 96
参考文献 101
第4章 结构面形貌各向异性 103
4.1 结构面粗糙度各向异性评价 103
4.1.1 结构面粗糙度各向异性特性分析 103
4.1.2 基于起伏形态重构的结构面粗糙度各向异性研究 105
4.1.3 结构面粗糙度各向异性评价指标 110
4.2 结构面粗糙度各向异性变异行为解析 111
4.2.1 结构面粗糙度各向异性解析函数 111
4.2.2 结构面粗糙度各向异性解析函数验证 113
4.2.3 结构面粗糙度各向异性解析函数应用 116
4.3 结构面粗糙度各向异性尺寸效应特性 120
4.3.1 系列采样尺寸结构面粗糙度各向异性特征 120
4.3.2 系列采样尺寸结构面粗糙度AVC参数 122
4.3.3 结构面粗糙度各向异性尺寸效应特性 126
4.3.4 结构面粗糙度各向异性尺寸效应机理 129
参考文献 134
第5章 结构面形貌代表性采样 135
5.1 结构面采样特点及要求 135
5.1.1 结构面采样工程规范 135
5.1.2 结构面采样特点分析 135
5.1.3 结构面起伏形态分布规律 136
5.2 基于分层采样法的结构面代表性采样 141
5.2.1 结构面概率采样法分析 141
5.2.2 结构面分层采样法及步骤 143
5.2.3 采样代表性的力学机制分析 146
5.3 基于聚类算法的结构面代表性采样 147
5.3.1 聚类算法概述 147
5.3.2 K中心点聚类算法的应用与分析 151
5.3.3 系列尺寸结构面代表性采样 163
参考文献 169
第6章 结构面抗剪强度尺寸效应 170
6.1 系列采样尺寸模型结构面试样制备方法 170
6.1.1 类岩石相似材料制备 170
6.1.2 系列采样尺寸模型结构面试样制备 174
6.2 结构面抗剪强度尺寸效应试验 178
6.2.1 结构面抗剪强度尺寸效应联合试验系统 178
6.2.2 系列采样尺寸模型结构面剪切试验 181
6.2.3 不同法向应力下模型结构面剪切试验 195
6.3 结构面抗剪强度尺寸效应规律 200
6.3.1 系列采样尺寸模型结构面抗剪强度统计规律 200
6.3.2 不同法向应力下模型结构面峰值摩擦角统计规律 202
6.3.3 结构面剪切力学机制与尺寸效应机理分析 208
参考文献 210
第7章 节理岩体抗压强度尺寸效应 212
7.1 节理岩体代表性采样 212
7.1.1 节理岩体代表性采样法 212
7.1.2 节理岩体采样结果验证 213
7.2 节理岩体抗压强度尺寸效应数值模拟试验 217
7.2.1 系列采样尺寸节理岩体数值模拟模型构建 217
7.2.2 系列采样尺寸节理岩体单轴压缩数值模拟试验 218
7.3 节理岩体抗压强度尺寸效应特性 222
7.3.1 不同迹长节理岩体抗压强度尺寸效应规律 222
7.3.2 不同倾角节理岩体抗压强度尺寸效应规律 223
7.3.3 不同采样法的节理岩体抗压强度尺寸效应规律 225
7.3.4 节理岩体抗压强度尺寸效应机理 226
参考文献 227
第8章 尺寸效应特征统计与量化 228
8.1 尺寸效应统计方法 228
8.1.1 尺寸效应统计方法特征 228
8.1.2 尺寸效应统计方法 232
8.2 尺寸效应统计方法应用 232
8.2.1 结构面抗剪强度尺寸效应规律统计 232
8.2.2 节理岩体抗压强度尺寸效应规律统计 235
8.3 尺寸效应量化方法 243
8.3.1 尺寸效应量化方法特征 243
8.3.2 尺寸效应量化方法 245
8.4 尺寸效应量化方法应用 248
8.4.1 结构面抗剪强度尺寸效应量化 248
8.4.2 节理岩体抗压强度尺寸效应量化 253
参考文献 258