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第1章 绪论1

1.1 关于材料破坏理论的研究现状1

1.2 关于岩石破坏理论的研究现状3

1.3 最小耗能原理与强度理论5

1.4 对强度理论问题的再认识8

1.4.1 对经典强度理论中能量理论的再认识8

1.4.2 对影响强度准则因素的再认识10

1.4.3 对导致当前在强度准则研究领域中多种理论并存局面的再认识11

1.4.4 对研究强度问题基本思路的再认识12

1.4.5 对强度理论研究范围的再认识13

1.4.6 应力集中现象与强度问题以及为什么会有应力集中13

1.5 岩爆研究现状14

1.5.1 关于岩爆的定义14

1.5.2 发生岩爆的条件15

1.5.3 岩爆机理研究现状15

1.5.4 岩爆判据研究现状18

1.5.5 关于现场实验预测、预报岩爆问题的研究现状20

1.5.6 岩爆控制系统研究现状21

1.6 本书的主要内容及创新点21

参考文献23

第2章 最小耗能原理25

2.1 大自然的节约法则25

2.2 最小能耗原理和最小能耗率原理25

2.3 最小能耗率原理和最小能耗原理的局限性26

2.4 为什么许多学者会热衷于从事拓展最小熵产生原理适用范围的研究26

2.5 新最小熵产生原理（即最小耗能原理）27

2.5.1 一个简单动力学问题的启示28

2.5.2 在非线性非平衡态热力学过程中任意瞬时的热力学力与热力学流之间的关系29

2.5.3 Prigogine的最小熵产生原理中所谓的最小熵产生究竟是在一个什么范围内的“最小”31

2.5.4 另一个简单例子的启示31

2.5.5 新最小熵产生原理32

2.5.6 最小耗能原理32

2.5.7 新最小熵产生原理（即最小耗能原理）与Prigogine的最小熵产生原理（即最小能耗率原理）的区别33

2.6 对最小耗能原理正确性的验证34

2.6.1 导出无内热源情况下的不稳定热传导方程34

2.6.2 一个简单的并联电路计算问题36

2.7 用最小耗能原理解决问题的三种途径37

2.7.1 三种途径37

2.7.2 应用举例38

2.7.3 对用最小耗能原理解决问题的三种途径的进一步讨论40

2.8 关于约束条件41

2.9 主要结论42

参考文献43

第3章 基于最小耗能原理的岩石破坏理论44

3.1 根据最小耗能原理建立材料破坏准则的基本思路和技术路径44

3.2 基于最小耗能原理的岩石破坏准则46

3.3 基于最小耗能原理的岩石破坏准则的实验验证50

3.4 为什么称“理论”而不称“准则”52

3.4.1 基于最小耗能原理的岩石破坏准则包含的信息52

3.4.2 所谓“岩石破坏理论”的内涵56

参考文献56

第4章 岩爆机理探索59

4.1 岩爆现象的主要特征59

4.2 在什么情况下初始地应力与开挖掘进形成的巷道或洞室自由面被卸载而引起的扰动应力二者的组合应力状态会导致围岩发生破坏60

4.2.1 仅考虑自重作用下的地层深部应力状态（即初始地应力状态）的理论分析60

4.2.2 因开挖掘进形成的巷道或洞室自由面被卸载而引起的扰动应力与初始地应力二者的组合应力状态的理论分析61

4.2.3 根据基于最小耗能原理的岩石破坏准则判定在“组合应力状态”下围岩是否会发生破坏64

4.3 根据基于最小耗能原理的岩石破坏理论来判定在开挖扰动造成巷道或洞室围岩破坏时是否会导致猛烈的能量释放（即引发岩爆）68

4.3.1 围岩在开挖扰动前的初始地应力状态下究竟储存了多少弹性应变能69

4.3.2 围岩因开挖扰动导致的破坏究竟需要消耗多少能量以及在围岩破坏区究竟能释放多少能量70

4.3.3 在部分围岩发生了破坏时围岩未发生破坏区域中的岩体究竟能释放多少能量71

4.3.4 关于因在地下开挖掘进形成的巷道或洞室自由面被卸载而导致弹性应变能释放问题的进一步讨论72

4.4 岩爆机理74

4.4.1 从本质上说岩爆是一个力学问题74

4.4.2 基于最小耗能原理的岩石破坏理论与岩爆机理研究75

4.4.3 关于各向异性、非线性、黏、弹、塑性岩体中的岩爆机理探索76

4.4.4 滑移型岩爆机理88

4.4.5 基于最小耗能原理的岩石整体破坏准则与岩爆机理研究90

4.4.6 关于开挖掘进形成的巷道在间隔了一段时间之后才发生的岩爆机理探索93

4.5 最小耗能原理与岩爆研究94

参考文献94

第5章 根据基于最小耗能原理的岩石破坏理论预测岩爆96

5.1 根据基于最小耗能原理的岩石破坏理论预测岩爆的思路及步骤96

5.2 预测在什么情况下进行巷道或洞室的开挖掘进就肯定不会引发岩爆96

5.3 关于预测在什么情况下进行巷道或洞室开挖掘进就会引发岩爆的思路和方法101

5.3.1 岩爆时猛烈释放的能量究竟从何而来？101

5.3.2 基于最小耗能原理的岩石破坏理论与岩爆预测研究105

5.4 关于预测在什么情况下进行的地下巷道或洞室开挖掘进就肯定不会引发岩爆或会引发岩爆的定量分析举例106

5.4.1 在什么情况下开挖掘进地下巷道或洞室就肯定不会引发岩爆的预测举例106

5.4.2 在什么情况下开挖掘进地下巷道或洞室就会引发岩爆的预测举例107

参考文献131