一、石砭峪岩体裂隙非连续介质渗流对岩体强度的影响(论文文献综述)
马春辉[1](2020)在《基于离散元的堆石料宏细观参数智能反分析及其工程应用研究》文中提出作为重要的工程建筑材料,堆石料是具有高压实性、强透水性、高抗剪强度等工程特性的散粒堆积体材料,已被广泛应用于坝工、堤防、道路、机场、港口以及海洋等工程中。与此同时,随着我国乃至世界范围内水资源开发水平的进一步提升,水利工程建设面临着“四高一深”(高寒、高海拔、高陡边坡、高地震烈度、深厚覆盖层)的全新挑战。作为水利工程中堆石坝、堆石边坡等堆石工程的主要建筑材料,迫切需要更进一步掌握堆石料物理力学特性及其堆石工程安全性态。因此,本文建立了堆石料多个尺度变量间的强非线性关系,通过改进、串联和优化机器学习等智能算法,使反分析计算确定的堆石料力学参数更符合工程实际,并将其应用于堆石料细观变形机理研究与堆石工程实际问题解决中。本文主要研究内容和成果如下:(1)构建了基于结构监测数据的堆石料宏观本构模型参数自适应反分析模型,应用和声搜索与多输出混合核相关向量机等算法,快速、精确地实现了对不同工程、不同监测项目的自适应反分析,进一步提高了材料参数反分析的计算精度与适用性。此外,提出了基于相关向量机与随机有限元的不确定性反分析模型,以量化堆石坝在设计、施工、建设中存在诸多不确定性因素,模型综合考虑了结构数值仿真计算以及算法模型输入-输出间的不确定性,能够对堆石料参数的变异系数进行不确定性反分析计算,使反分析后的随机有限元正算值与沉降值的平均绝对误差为1.930。(2)建立了精细化的堆石料离散元三轴试验模型,以准确反映堆石料的材料特性,并深入分析了离散元细观参数对堆石料变形特性的影响规律和机理。通过总结堆石料细观接触模拟研究进展,构建了基于应力应变曲线的堆石料细观参数标定模型,应用量子遗传算法和支持向量机解决以往堆石料细观参数标定中影响因素多、耗时严重的问题。此外,提出了基于宏观本构模型参数的堆石料细观参数标定模型,使标定后的多围压应力应变曲线误差均小于0.21MPa,进一步拓展了细观参数标定模型的适用性,据此定性、定量地分析了三轴试验中堆石料的细观变形演化过程。(3)提出了基于结构监测数据的堆石料细观参数标定模型,根据堆石坝运行期的实测变形值对堆石料细观接触模型参数进行标定,促使堆石料细观参数值更符合工程实际运行情况。随后,为进一步发挥离散元数值仿真方法在堆石工程结构模拟中的明显理论优势,尝试采用离散元对堆石坝进行数值仿真,并对比分析了堆石坝离散元与有限元仿真的变形、应力计算结果。最后,开发了堆石料宏细观参数反分析平台,将上述多个参数反分析模型集成于平台中,实现堆石料不同尺度参数间的快速、准确转换。(4)在应用上述堆石料参数反分析方法的基础上,建立了工程尺度的堆石边坡离散元模型,以模拟施工、运行、滚石、地震和防护措施等工况下的堆石边坡失稳演变过程,从而解决了堆石边坡的挡墙高度确定问题。其中,为解决地震波在人工边界处发生反射、叠加等问题,建立了离散元的粘性边界,并对比了不同边界下离散元模型的响应情况,后将其应用于堆石边坡地震工况分析中。通过多个工况的分析明确了堆石边坡的失稳过程及影响范围,并建议该堆石边坡的混凝土挡墙加高到11m,为类似堆石工程的防护措施设计方法提供了参考。
曹瑞琅[2](2013)在《考虑残余强度和损伤的岩体应力场—渗流场耦合理论研究及工程应用》文中研究指明本文主要依托拟建的京张城际铁路八达岭地下车站工程,以详尽的岩体结构调查统计为基础,以大量的岩石单轴、三轴全应力-应变曲线为支撑,对考虑残余强度和损伤的岩体应力场-渗流场耦合理论作了深入研究,并将理论研究成果应用于八达岭地下车站设计的结构方案优化和环境影响评估以及武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔施工控制方案优化。论文的主要创新性的研究方法、手段和研究成果摘要如下:1、岩体残余强度特征研究在隧道及地下工程中,研究岩体残余强度及峰后力学性质对工程设计有着非常重要的意义。本文通过以下四个方面对岩体残余强度特征展开研究:(1)岩石在单轴压缩条件下的变形及损伤特征分析;(2)常规三轴压缩试验下岩石的残余强度特征分析;(3)进行单层节理岩体力学特性数值试验研究,重点分析单轴和三轴压缩条件不同结构面倾角的单层节理岩体的强度特征。2、基于残余强度修正的岩石损伤本构模型岩石随着围压的增大,残余强度的增加幅度比峰值强度大,残余强度逐渐成为影响岩石全应力-应变曲线峰后段的主要因素,因此,在建立岩石损伤软化统计本构模型时考虑残余强度进行修正是非常有必要的。基于岩石应变强度理论以及岩石微元强度服从Weibull随机分布的假设,本文考虑岩石峰后残余强度对损伤变量进行了修正,在微元破坏符合Hoek-Brown屈服准则条件下,建立了能够反映岩石峰后软化特征的三维损伤统计本构模型;然后,依据岩石试验全应力-应变曲线的几何特征,推导出本构模型参数的数学表达式,并基于花岗岩室内试验数据对模型参数进行探讨,研究了Weibull分布参数与本构模型的关系,探讨了损伤修正系数的取值和岩石累积损伤的扩展过程;最后,将本文建立的本构模型理论曲线与四种岩石(斑状二长花岗岩、细晶大理岩、砂岩和粉砂质泥岩)在不同围压下的常规三轴压缩试验曲线进行对比分析,结果证实该模型能很好的描述岩石破裂过程的全应力-应变关系和表征岩石残余强度特征。这对于岩石损伤软化问题以及岩石加固处理措施的研究均具有重要的意义。3、岩石损伤本构模型参数取值研究岩石损伤本构模型的参数是根据岩体地质强度指标(GSI)计算取得。评价岩体地质强度指标时,因其基本要素取值过程存在较大的随机性和模糊性,这就很难用静态模式去准确地衡量每个影响因素。岩体特征参量的模糊性反映了其内在的不确定性,模糊数学理论能为更客观的刻画这种特性提供有力的数学手段。本文首先引入岩体节理组数Jn、节理间距l和岩体完整性系数Kv描述岩体结构特征,再引入大比例尺波形系数Jw、小比例尺光滑系数Js和节理蚀变系数Ja描述结构面状态,然后把多因素模糊综合评判理论应用到GSI系统的评价中去,并利用层次分析法确定模糊评判因素的权重,建立了GSI系统的模糊综合评判模型。工程应用表明,这种方法针对性较强、准确度较高,能够将地质调查勘探结果、试验结果、统计数据以及专家意见有机结合起来,从而减小了研究者决策时主观性。GSI系统的模糊综合评判法为GSI系统量化提供了新的途径。4、考虑损伤的岩体流固耦合模型研究应用连续性方程、线动量平衡方程、岩石损伤等效弹性模量方程及相应的物性方程,在合理的基本假设基础上,对饱和状态下渗流场和应力场控制方程分别进行了推导,建立了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型。在耦合方程组推导过程中,针对岩体损伤效应,考虑了岩体渗流状态的变化及岩石孔隙率、渗透率变化。结合隧道围岩的初始条件及边界条件,研究了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型有限差分求解方法,对求解过程进行了程序设计,以FLAC3D有限差分软件为平台,进行了软件二次开发,程序计算过程简洁、便于实现。5、工程应用研究以京张城际铁路八达岭超大规模地下车站修建为例,依据工程区水文地质特征、水压致裂原位应力测量结果,利用有限差分软件FLAC3D建立三维渗流-应力耦合模型,并采用四种方案进行数值模拟:全封堵、全排水、非耦合、注浆限排。并结合理论分析,着重研究在饱水状况下八达岭车站修建前后渗流场变化、涌水量、围岩变形和地表沉降等环境影响负效应因子,对因地下车站修建环境影响效应的显着性、空间分布特征和长期效应进行评价。模拟计算结果对于裂隙发育、富水地层地下工程尤其修建于自然风景区大型地下洞室防排水设计和施工具有指导意义。偏压富水软岩大断面隧道施工引起的地层变形是多方面影响因素叠加的结果。结合武广高铁尖峰顶隧道下穿地表高压输电线塔的工程实践,首先对隧道施工前后地层变形监测和分析提出控制大变形的工程措施,然后采用综合统计和理论分析,研究地形条件、地层产状、隧道和通道施工、地面荷载、地表坍塌造成的地层变形与建筑物位移的关系,最后以流固耦合数值分析为手段对影响地层变形的关键因素作了量化分析。
高崇霖[3](2011)在《终南山高速公路隧道洞群稳定性评价》文中研究说明特长隧道安全建造技术和适应隧道高质量、高效率建设的管理水平亟待研究与提高。秦岭终南山特长公路隧道是典型洞室群工程,断面结构多,新开挖隧道还要多次跨越既有公路、铁路隧道,其空间结构、受力特点异常复杂。通过工程地质调查、室内实验和现场监测等方法及手段,开展了秦岭终南山特长公路隧道洞群稳定性评价。现场调查表明:跨越工程地质单元多,水文地质条件复杂,工程地质问题复杂,且有岩爆及诱发其他工程灾害的可能性。基于室内实验测试,获得了岩石物理力学性态及相关指标参数,为现场围岩稳定性控制对策提供依据。采用FLAC3D程序对秦岭终南山特长公路隧道及洞群进行数值模拟,结果表明:在通风系统的施工中,风道跨越隧道和四连拱区域位移变化量大,应力状态复杂。四连拱段附近拱脚为高应力集中区域,具有岩爆动力破坏倾向。借助综合监测,减缓隧道围岩超-欠挖。根据现场综合监测的结果分析,优化了施工设计方案,成功控制了隧道表面变形,实现了快速施工,提高了隧道洞群建造效率。研究成果对同类条件下公路隧道洞群安全施工与高效建造具有借鉴价值。
祝末[4](2010)在《富水地层中的破碎带对隧道围岩稳定性影响数值分析》文中研究表明隧道工程越来越多地用于穿越山岭,提高道路等级。复杂的地质条件和地下水的不均匀渗流成为隧道工程中常见的问题。隧道开挖后形成新的地下水排泄通道,加剧了地下水对岩体的作用。地下水的存在降低了围岩的强度,增加了施工的难度。因此,研究隧道围岩中流固耦合作用,对围岩的稳定性分析具有重要的意义。用流固耦合理论研究隧道围岩的稳定性,虽然开展了一些工作,但目前研究程度仍然比较低,地下水渗流对存在破碎带的隧道围岩稳定性影响的研究还鲜有报道,而研究衬砌上外水压力的分布规律是富水地层中隧道设计和施工的重要问题。本文针对富水地层中隧道围岩存在破碎带的实际情况,分析隧道围岩的稳定性,并对作用在衬砌上外水压力的计算方法进行探讨,优化衬砌的排水方案。通过考虑流固耦合效应,应用有限差分软件FLAC对存在破碎带的饱水隧道围岩进行数值模拟,得到不同破碎带倾角、不同地下水位线高度时,开挖前后围岩的位移场、渗流场、应力场和塑性区分布。结果表明:随着破碎带倾角的增大和地下水位的上升,围岩会加速破坏,塑性区的范围也会逐渐扩展,说明形成不稳定围岩的区域也在扩大。在流固耦合理论的基础上,分析富水地层中隧道围岩、衬砌背后水荷载的分布规律,高水压力对隧道围岩稳定和结构受力的影响,从而提出排堵相结合的治水方案,通过计算隧道衬砌的外水压力,针对富水地层中存在破碎带的隧道围岩,提出在破碎带处设置排水孔更加有利于衬砌的安全。
文建华[5](2009)在《隧道结构稳定性及其流固耦合损伤研究》文中提出地下工程从开始发展,就伴随着安全稳定性研究,赋予复杂地质环境中的隧道工程,在各种条件变化等干扰因素影响下,隧道围岩始终处于动态平衡变化中,使隧道开挖、运营与失稳密切相联,各种危害隧道安全的灾害时有发生,给国家经济发展及人民生命财产安全带来巨大的损失,产生严重的社会影响。在隧道围岩与周围环境相互作用中,渗流场和应力场是隧道围岩体物理地质力学环境的重要组成部分,两场之间存在高度非线性的复杂耦合作用。近年来,对岩体饱和渗流场与应力场耦合理论的研究虽然取得了很丰富的成果,但这些成果主要限于分析宏观裂隙中应力应变状态,涉及岩体损伤破裂过程中新裂纹的萌生、扩展和贯通过程中渗透率的演化及其与应力的耦合作用模型较少;对裂纹扩展过程中的渗透性演化及其力学机制等,还没有完全弄清楚。为此,本文开展了考虑损伤效应的渗流应力耦合作用研究,以加深对岩体围岩变形机理、破坏情况和强度特征的认识,为隧道选线布置、开挖及结构支护设计提供科学技术支持,增强隧道灾害的预测预报和防灾减灾的应对能力,对保证工程安全和节省投资具有重大意义。本文主要取得以下研究成果:(1)针对隧道开挖产生原岩应力的变化,对隧道结构受力特征进行了研究。基于相关统计及试验资料,分析了隧道围岩与支护结构承担的荷载分布规律,隧道围岩是造成荷载的主要来源,又主要承担一定的荷载,具有一定自承稳定性能力,提出从耦合角度剖析隧道结构稳定性的必要性。(2)通过对隧道围岩渗流理论的研究,建立了自适应渗流模型,模型根据渗流介质的渗透特性自动选择相应渗流规律描述相应介质内的流体渗流,可以方便地描述因渗流速度改变或因压力梯度改变而引起的流态变化;结合岩石渗透率理论模型,考察了温度、压力等外界环境影响因素对岩石孔隙率、渗透率等物理特性的影响。(3)采用统计理论研究岩石损伤变形破裂过程。针对岩石屈服或破坏后仍具有一定承载能力的特点,对损伤进行修正,建立了更能够反映实际的岩石统计损伤修正本构方程。损伤修正系数cn、统计分布参数共同影响岩石损伤的等效弹性模量变化和本构方程曲线的形态,反应了岩体内部裂纹的萌生、发展、贯通过程及裂纹间相互作用引起的力学效应。模型参数采用数学拟合联合复合遗传算法求解,所得方程曲线更接近实测曲线,具有明显的优越性。(4)应用连续性方程、线动量平衡方程、岩石损伤等效弹性模量方程及相应的物性方程,在合理的基本假设基础上,对饱和状态下渗流场和应力场控制方程分别进行了推导,建立了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型。在耦合方程组推导过程中,针对岩体损伤效应,考虑了岩体渗流状态的变化及岩石孔隙率、渗透率变化。(5)结合隧道围岩的初始条件及边界条件,研究了考虑损伤效应的渗流应力耦合模型有限差分求解方法,对求解过程进行了程序设计,以FLAC3D有限差分软件为平台,进行了软件二次开发,程序计算过程简洁、便于实现。(6)针对考虑损伤效应的渗固耦合模型初始地质参数确定问题提出了模式搜索分层运算方法(HPS),算法在分层优化方法中引入模式搜索,实施模式分层运算,改变求解机制,提高解的精度和稳定性,以清江水布垭工程地下洞室初始地质参数确定为例,进行了实例研究。(7)基于建立的耦合模型,应用所开发的程序对四川跷碛水电站洞室位移变形监测工程实例实施数值模拟计算,进行程序检测验证,并把开发的程序应用于武汉伏虎山地段地铁隧道实际工程研究中,辅助隧道设计和施工。
薄清元[6](2009)在《导流洞围堰拆除爆破冲渣效果关键影响因素研究》文中提出岩石爆破过程机理复杂,影响因素繁多,高度非线性,很难用具体的数学方程来描述。在爆破效果及评价爆破质量中,爆破块度是个重要指标,爆破块度对导流洞围堰拆除能否实现即时过流具有决定性影响。因此,对导流洞围堰块度及其运动特性的研究具有重要的实际意义。本文首先详细阐述了爆破块度的各种模型的研究现状及其理论分析与评价。其次从理论上对岩体爆破破碎机理进行了动力分析并指出了影响爆破效果的主要因素,在确定出单耗是第一梯队影响因素后,详细阐述分析了爆渣的启动速度研究,对导流洞围堰内外水面高差大的情况下石块运行按涌潮的理论进行了尝试分析,并对堰内外水头差较小条件下能实现过流冲渣进行了论证。最后运用LS-DYNA数值模拟软件,通过对相同岩石条件、不同水深条件下水下爆破分别进行多次模拟分析,比较各模型中不同的破坏半径后,计算出岩石的单耗,通过对所得数据组的处理,研究单耗随着水深的变化关系。由模拟结果可以看出,随着水深增加,水介质对岩石爆破破碎的阻碍作用在增加,单耗相应增加。在h = 20 25m水深的情况下,单耗需要增加到h =0m条件下的3~5倍,与混凝土试块爆破试验基本吻合,进而更好地指导工程实践。本文的研究的重点或创新在于:将水压引入到爆破块度及其运动特性的研究中,并且对水头差较小的情况下实现过流冲渣进行了分析;深水条件下的数值模拟分析及其与试验情况进行对比。
刘仲秋,章青[7](2008)在《岩体中饱和渗流应力耦合模型研究进展》文中研究指明在大坝渗流与控制、各种水工隧洞和交通隧道以及地下各种洞室开挖、采矿工程与油藏开采中的水力劈裂、岩坡和坝基的稳定性研究等领域中经常会遇到岩体的饱和渗流应力耦合问题.本文对这些领域中的渗流应力耦合问题分为6种力学模型:等效连续介质模型、裂隙网络模型、双重介质模型、断裂力学模型、连续损伤力学模型和统计模型.前3种主要从经典的黏弹塑性本构着手考虑,着重对渗流场的处理,后3种则是从考虑岩体在耦合作用下发生损伤破裂行为方面切入,着重于岩体结构内部发生质的改变带来的更加复杂的耦合效应.对这些模型进行了详细的介绍,指出了这些模型的优缺点与适用范围,给出了一些有代表性的研究成果,并对该研究领域中未来的研究方向进行了展望.
张宜虎[8](2006)在《岩体等效水力学参数研究》文中提出由岩块和结构面共同组成的岩体不属于连续介质的范畴,但是,在分析实际的岩体水力学问题时,通常会将不是连续介质的岩体等效为连续介质加以处理,采用等效连续介质理论分析岩体的水力学特征。 本文主要讨论了采用等效连续介质理论分析岩体水力学问题时所将涉及到的几个基本问题:首先是岩体的等效条件:岩体必须具备什么样的前提条件,才能将其等效为连续介质加以处理;其二是如何确定岩体的等效水力学参数;其三是岩体的等效水力学参数具备哪些特征和规律。 通过本论文的研究,主要取得了以下成果: (1) 从系统工程地质学的角度,对岩体内所赋含的结构面进行了系统分类,探讨了各类结构面的一般特征;然后在此基础上,开发了一套相对完善的结构面网络模拟程序,为建立合理的岩体结构模型奠定了基础。 (2) 通过对连续介质水力学参数的研究,总结出了连续介质水力学参数所具备的两个特性:张量特性和常量特性。然后在此基础上,提出了类张量特性和类常量特性的概念,并指出:只有当所研究的岩体,其内绝大多数分析单元的等效水力学参数都具备类张量特性和类常量特性时,该岩体才具备等效条件。 (3) 基于离散网络介质数值分析理论,给出了确定岩体等效渗透性参数和等效变形参数的详细算法,开发了相应的分析程序。 (4) 给出了评价岩体等效渗透性参数和等效变形参数是否满足类张量特性和类常量特性的判据和分析流程。 (5) 为了进一步明确表征单元体REV的含义,提出了三个与REV有关的概念:REVK、REVS和REVC。其中,REVK是针对于单纯的渗流分析时的表征单元体:REVS是针对于单纯的应力(变形)分析时的表征单元体;REVC是针对于渗流-应力耦合分析时的表征单元体。 (6) 通过对不考虑渗流-应力耦合时岩体等效渗透性能的研究,指出岩体的等效渗透性
谢红强[9](2006)在《隧道工程热液固多场耦合效应研究》文中研究表明隧道工程总是赋存于一定的地质系统中,地下水、地应力和温度是该物理地质环境中的三个主要因素,隧道围岩温度场、渗流场和应力场之间相互依存,相互联系、相互影响,将各物理场分开进行研究而忽略其相互耦合作用的研究所得出的结论往往与工程实际情况不相适应,也不能满足当前隧道工程建设的需要,因此,有必要对隧道进行热液固多场耦合效应研究,探明各介质的力学特性以及它们之间的相互影响,从而真实反映隧道结构及围岩的实际工作状态。论文以复杂条件下的寒区隧道、高水压水下盾构隧道等典型隧道工程为研究对象,采用热液固耦合数学模型,综合现场跟踪试验、数值模拟等研究手段对寒区及水下隧道进行热液固耦合分析,就高水压水下盾构隧道的施工期安全性及寒区隧道抗防冻保温层设计进行了较系统的研究并取得系列的研究成果。1.选择水下盾构隧道有代表性的“砂岩层”和“砂岩-泥岩互层”断面,进行液固耦合效应的现场跟踪测试研究,系统测试实际作用在盾构隧道主体结构上的外水压力、土压力的量值及分布规律,探明水下盾构隧道主体结构与围岩、长江水的相互作用特征,判明盾构隧道主体结构的实际受力状态及结构安全性。2.采用有限元数值模拟法,对施工期围岩及结构进行渗流场单场数值模拟分析,探明隧道掘进过程渗流场的变化规律;利用液固双场耦合理论,采用有限元数值模拟,研究施工期间隧道围岩及主体结构的渗流场、应力场及变形场的分布和演化规律以及相互影响关系,并结合现场跟踪测试对施工期主体结构的安全性作出评价。3.采用伴相变温度场数学模型,对寒区隧道围岩及结构温度场进行数值模拟分析,探明寒区隧道温度场分布规律及影响因素;对不同材料、不同结构型式/厚度的保温隔热措施进行围岩及衬砌相变温度场研究,获得保温层施作前后的围岩、衬砌温度场,确定合理的试验段保温层厚度。4.采用相变温度场、渗流场、应力场耦合数学模型,对保温层施作前后的围岩及结构进行热液固三场耦合分析,探明寒区隧道运营期围岩温度场、渗流场及应力场的分布及演化规律,揭示季节性冻融冻胀条件下隧道结构受力特性,对寒区隧道保温层的保温效果进行数值验证;最后,将寒区隧道保温层材料及厚度的数值模拟方法应用于鹧鸪山隧道,计算满足抗防冻所需的合理保温层材料及厚度,并利用现场试验进行了保温效果的验证,从而为类似寒区隧道的抗防冻设计提供有益的参考。本项研究开展面向高水压、高寒等条件下的复杂隧道工程的热液固多场耦合效应研究,对高水压水下盾构隧道施工期安全保障措施、高寒隧道的抗防冻措施的设计与实施均具有重要的现实意义。随着我国基础设施建设的高速发展,特别是2005年国家高速公路网规划的发布,以高寒隧道、江/海底隧道等为代表的复杂隧道工程呈日益增长的趋势,开展这方面的基础课题研究,将对目前以及未来国家重大隧道工程具有重要参考价值。
李志强[10](2006)在《基于黄土渗流场与应力场耦合关系的试验研究》文中认为由于应力场、渗流场耦合系统是实际工程中经常遇到的问题,所以研究黄土渗流场与应力场的耦合关系也显得非常重要。本人是在前人的对岩石和土的渗流场与应力场耦合关系研究的基础上,通过室内试验测试,对此课题进行了初次探索研究,这对将来更深入研究黄土这一课题和解决重大工程和地质灾害防治的关键的基础科学课题,具有重要的科学意义及应用研究价值。本文首先是对渗流的基本理论进行了阐述,并具体阐述了不考虑应力条件下,渗流的三维偏微分方程和考虑应力条件下即渗流场与应力场相互影响的关系。然后是在试验室,利用自行研制的钢化渗流仪器进行试验。在试验前,先是测定土样的基本物理参数,然后是布置试验方案,最后进行试验研究。具体过程是,本模型试验重点分析了在5.0m,7.5m,10.0m,12.5m四种水位下的黄土体渗流场和在80 kPa,160 kPa,240 kPa,320 kPa四种压力下的黄土体的渗流场。再对上两情况下测得的渗流数据进行数据处理,绘制关系曲线图,针对曲线图可进行公式拟合。并分析了黄土的渗流规律,研究结果表明除了应力能对土样造成变形损伤外,渗透水压力也会对土样造成变形损伤,而且渗流与应力状态的相互作用影响很大,渗透水压力对试样的强度和变形的影响也是显着且十分灵敏的。最后,本试验是室内小模型研究,为使本论文的试验成果运用到实际工程中,利用商业软件Geo-slope中的SEEP/W和SIGMA/W两种模块进行耦合,对某深基坑工程进行数值模拟计算。但是,由于本文通过试验室模型对黄土的渗流场与应力场耦合关系的研究对这课题研究仅仅是个开始,所以对此研究还有不少的不足之处和一些技术上的问题没有得到很好地解决。
二、石砭峪岩体裂隙非连续介质渗流对岩体强度的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、石砭峪岩体裂隙非连续介质渗流对岩体强度的影响(论文提纲范文)
(1)基于离散元的堆石料宏细观参数智能反分析及其工程应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 工程中反分析问题及其适定性研究进展 |
1.2.2 堆石料宏观本构模型参数反分析研究进展 |
1.2.3 堆石料细观接触模型参数标定研究进展 |
1.2.4 工程尺度的离散元方法应用研究进展 |
1.2.5 人工智能算法研究进展 |
1.3 研究问题的提出 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.5 主要创新点 |
2 基于结构监测数据的堆石料宏观本构模型参数反分析 |
2.1 堆石料材料特性 |
2.2 堆石料材料的多尺度描述 |
2.3 堆石料宏观本构模型参数自适应反分析 |
2.3.1 堆石料本构模型 |
2.3.2 HS-MMRVM算法基本原理 |
2.3.3 堆石料宏观参数自适应反分析模型构建 |
2.3.4 堆石料宏观参数自适应反分析模型应用实例 |
2.4 堆石料宏观本构模型参数不确定性反分析 |
2.4.1 蒙特卡洛随机有限元基本原理 |
2.4.2 基于RVM和随机有限元的不确定性反分析模型构建 |
2.4.3 不确定性反分析模型应用实例 |
2.5 本章小结 |
3 基于室内三轴试验数据的堆石料细观接触模型参数标定 |
3.1 堆石料离散元模拟 |
3.1.1 离散元模拟的关键技术 |
3.1.2 堆石料细观接触模型 |
3.1.3 堆石料离散元三轴试样生成 |
3.2 堆石料细观参数对其变形特性影响分析 |
3.2.1 堆石料变形特性影响因素分析 |
3.2.2 堆石料细观参数的影响机理分析 |
3.2.3 堆石料变形特性曲线关联分析 |
3.3 单围压下基于应力应变曲线的堆石料细观接触模型参数标定 |
3.3.1 QGA-SVM算法基本原理 |
3.3.2 基于应力应变曲线的细观参数标定模型构建 |
3.3.3 基于应力应变曲线的细观参数标定模型应用实例 |
3.4 多围压下基于宏观本构模型参数的堆石料细观接触模型参数标定 |
3.4.1 基于宏观参数的细观参数标定模型构建 |
3.4.2 基于宏观参数的细观参数标定模型应用实例 |
3.5 堆石料三轴试验细观机理分析 |
3.5.1 堆石料破裂特性分析 |
3.5.2 堆石料细观组构特性的定性与定量分析 |
3.6 本章小结 |
4 基于结构监测数据的堆石料细观接触模型参数标定 |
4.1 基于结构监测数据的细观参数标定模型 |
4.1.1 基于结构监测数据的标定模型可行性 |
4.1.2 基于结构监测数据的标定模型目标函数 |
4.1.3 基于结构监测数据的标定模型构造 |
4.2 基于结构监测数据的细观参数标定模型应用实例 |
4.2.1 堆石料宏细观数值模型构建 |
4.2.2 堆石料细观参数标定结果分析 |
4.3 基于细观参数标定的堆石坝离散元数值仿真研究初探 |
4.3.1 堆石坝离散元模拟的关键问题及其解决方案 |
4.3.2 堆石坝离散元与有限元模拟结果分析 |
4.4 堆石料宏细观参数反分析软件开发 |
4.4.1 反分析软件结构设计 |
4.4.2 反分析软件功能设计 |
4.5 本章小结 |
5 基于细观参数标定结果的堆石边坡失稳演变过程离散元分析 |
5.1 堆石边坡工程案例背景 |
5.2 堆石边坡细观接触模型及其参数标定 |
5.3 堆石边坡施工工况分析 |
5.3.1 施工工况离散元模型构建 |
5.3.2 施工工况失稳演变过程分析 |
5.4 堆石边坡运行工况分析 |
5.4.1 运行工况离散元模型构建 |
5.4.2 运行工况失稳演变过程分析 |
5.5 堆石边坡滚石工况分析 |
5.5.1 滚石工况离散元模型构建 |
5.5.2 滚石工况运动分析 |
5.6 堆石边坡地震工况分析 |
5.6.1 离散元粘性边界基本原理及其构建 |
5.6.2 不同边界条件下的离散元模型动力响应分析 |
5.6.3 堆石边坡工程地震时程分析 |
5.7 堆石边坡工程措施实施效果分析 |
5.7.1 工程措施的离散元模型构建 |
5.7.2 不同混凝土挡墙高度下运行工况分析 |
5.7.3 不同混凝土挡墙高度下滚石工况分析 |
5.8 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)考虑残余强度和损伤的岩体应力场—渗流场耦合理论研究及工程应用(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩石损伤本构模型的研究 |
1.2.2 岩体应力场-渗流场耦合理论的研究 |
1.3 主要研究内容及创新性 |
1.3.1 研究内容与创新性 |
1.3.2 技术路线 |
2 岩体残余强度特征研究 |
2.1 引言 |
2.2 岩石在单轴压缩条件下的变形及损伤特征分析 |
2.3 常规三轴压缩试验下岩石的残余强度特征分析 |
2.4 单层节理岩体力学特性数值试验研究 |
2.4.1 单层节理岩体的破坏机理分析 |
2.4.2 数值试验模型 |
2.4.3 单层节理岩体单轴压缩条件下力学特性 |
2.4.4 尺寸效应和加载速率对单层节理岩体试件强度的影响 |
2.4.5 单层节理岩体三轴压缩数值试验分析 |
2.5 本章小结 |
3 基于残余强度修正的岩石损伤本构模型及参数研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于残余强度修正的岩石损伤软化统计本构模型研究 |
3.2.1 岩石损伤软化统计本构模型的建立 |
3.2.2 模型参数的探讨与修正 |
3.2.3 模型的验证 |
3.3 岩体损伤本构模型参数取值 |
3.4 地质强度指标的模糊综合评判法 |
3.4.1 模糊综合评判原理 |
3.4.2 GSI系统的模糊综合评判模型 |
3.4.3 工程实例 |
3.5 本章小结 |
4 考虑损伤的岩体流固耦合模型研究 |
4.1 引言 |
4.2 外界环境对岩体渗透率的影响 |
4.2.1 应力变化对渗透率的影响 |
4.2.2 温度对渗透率的影响 |
4.2.3 温度和有效应力对孔隙率的影响 |
4.3 考虑岩石损伤效应的流固耦合模型 |
4.3.1 基本假设 |
4.3.2 物理方程 |
4.3.3 考虑损伤效应的流固耦合控制方程组推导 |
4.4 考虑损伤效应的流固祸合有限差分法求解 |
4.4.1 有限差分法求解 |
4.4.2 有限差分法程序设计 |
4.5 本章小结 |
5 工程应用研究 |
5.1 基于流固耦合超大规模地下铁路车站环境影响分析 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 数值分析建模 |
5.1.3 研究方案 |
5.1.4 景区环境影响性质和效应评价 |
5.1.5 小结 |
5.2 偏压富水软岩大断面隧道下穿建筑物地层变形及影响分析 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 下穿段施工前地层变形监测分析 |
5.2.3 变形控制措施 |
5.2.4 变形监测成果分析 |
5.2.5 地层变形叠加效应引起高压线塔倾斜研究 |
5.2.6 影响地层变形因素量化分析 |
5.2.7 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
附录A 地质钻孔岩芯图 |
附录B 地质钻孔RQD统计表 |
附录C 岩石三轴压缩条件下应力应变曲线及试件破坏模式 |
附录D 八达岭地下车站开挖工法模拟示意图 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)终南山高速公路隧道洞群稳定性评价(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 公路隧道建设方面进展 |
1.2.2 公路隧道技术发展趋势 |
1.2.3 秦岭终南山特长公路隧道竖井施工技术难点 |
1.2.4 隧道围岩稳定性数值模拟研究国内外现状 |
1.2.5 复杂条件下地质超前预报 |
1.3 主要研究内容与研究方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要研究方法 |
2 工程地质特征调查与分析 |
2.1 秦岭终南山特长公路隧道概况 |
2.2 自然地理 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 水系 |
2.2.3 交通 |
2.2.4 气象 |
2.2.5 地震基本烈度 |
2.3 地层岩性 |
2.3.1 混合岩类 |
2.3.2 脉岩类 |
2.3.3 构造岩类 |
2.4 地质构造 |
2.4.1 大地构造 |
2.4.2 褶皱构造 |
2.5 主要工程灾害 |
2.5.1 岩爆 |
2.5.2 工程动态失稳 |
2.5.3 区域岩温与施工热害 |
2.5.4 突然涌水 |
2.5.5 不良地质 |
2.6 小结 |
3 基于MTS的岩石力学实验 |
3.1 概述 |
3.2 实验内容及步骤 |
3.3 实验仪器及设备 |
3.4 实验数据分析 |
3.4.1 各段岩石物理力学参数 |
3.4.2 单向压缩下岩石的变形特征 |
3.4.3 岩石三轴压缩时的卸载变形破坏特征 |
3.4.4 声发射特征规律 |
3.5 小结 |
4 基于三维有限差分的数值计算与分析 |
4.1 引言 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 屈服准则及计算参数的确定 |
4.1.3 计算分析目的 |
4.2 FLAC数值计算模型 |
4.3 数值计算结果分析 |
4.3.1 隧道东西线稳定性分析 |
4.3.2 风道段稳定性分析 |
4.3.3 隧道东线与风道交叉点稳定性分析 |
4.3.4 风道跨越东线隧道稳定性分析 |
4.3.5 隧道西线与风道交叉点稳定性分析 |
4.3.6 四连拱段稳定性分析 |
4.3.7 通风系统整体施工过程稳定性分析 |
4.4 小结 |
5 现场围岩变形规律监测与分析 |
5.1 概述 |
5.2 隧道收敛变形监测分析 |
5.2.1 监测方案与设计 |
5.2.2 隧道收敛变形监测数据及分析 |
5.2.3 变形特征 |
5.2.4 变形速率 |
5.3 小结 |
6 结语 |
6.1 结论 |
6.2 进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)富水地层中的破碎带对隧道围岩稳定性影响数值分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 隧道围岩稳定性的研究方法 |
1.2.1 理论分析法 |
1.2.2 数值模拟法 |
1.2.3 物理模型实验法 |
1.2.4 现场试验法 |
1.3 岩体渗流研究现状 |
1.4 本文的研究内容和方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
2 岩体渗流力学与数值分析 |
2.1 岩体结构 |
2.2 地下水 |
2.3 岩体渗流理论 |
2.3.1 流固耦合计算原理 |
2.3.2 渗流场对应力场的影响 |
2.3.3 应力场对渗流场的影响 |
2.4 FLAC有限差分法软件简介 |
2.4.1 FLAC的计算原理 |
2.4.2 FLAC流固耦合的特点 |
2.4.3 FLAC的应用范围 |
2.5 材料模型的本构理论 |
2.5.1 各向同性弹性模型 |
2.5.2 Mohr-Coulomb弹塑性模型 |
2.6 本章小结 |
3 具有破碎带隧道围岩的稳定性 |
3.1 不同倾角的破碎带对隧道围岩稳定性影响 |
3.1.1 计算模型的建立和计算参数的确定 |
3.1.2 围岩的稳定性分析 |
3.2 不同地下水位线高度对隧道围岩变形破坏的影响 |
3.2.1 洞室四周特征点的竖向位移值分析 |
3.2.2 破碎带主应力分析 |
3.2.3 围岩塑性区的特性 |
3.3 本章小结 |
4 衬砌外水压力的计算和排水方案的优化 |
4.1 外水压力的计算方法 |
4.1.1 折减系数法 |
4.1.2 解析数值的方法 |
4.1.3 渗流理论分析方法 |
4.2 高水头隧道的地下水处理 |
4.2.1 全封堵法 |
4.2.2 大堵小排法 |
4.2.3 隧道的防水和排水设计的思考 |
4.3 本章小结 |
5 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(5)隧道结构稳定性及其流固耦合损伤研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究内容 |
第二章 隧道结构的稳定性 |
2.1 引言 |
2.2 隧道结构破坏表现形式 |
2.3 隧道结构力学特征 |
2.3.1 隧道围岩强度理论 |
2.3.2 隧道结构应力变化路径 |
2.3.3 隧道围岩的力学性能 |
2.4 隧道结构围岩支护体系 |
2.5 隧道围岩的稳定性 |
2.5.1 隧道围岩自稳定性 |
2.5.2 环境因素对隧道围岩稳定性的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 隧道围岩渗流特性及其影响因素 |
3.1 引言 |
3.2 自适应渗流模型研究 |
3.2.1 线性Darcy渗流 |
3.2.2 高速非Darcy渗流 |
3.2.3 低速非Darcy渗流 |
3.2.4 自适应渗流模型 |
3.3 岩石渗透率理论模型 |
3.3.1 Carman-Kozeny模型 |
3.3.2 毛细管束模型 |
3.3.3 外界环境对渗透率的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 隧道围岩统计损伤研究 |
4.1 引言 |
4.2 岩石损伤修正与统计损伤本构方程 |
4.2.1 岩石损伤变量及修正 |
4.2.2 岩石统计损伤修正本构方程 |
4.2.3 假三轴试验中岩石统计损伤修正演化方程 |
4.3 岩石统计损伤修正本构方程参数求解 |
4.3.1 岩石统计损伤修正本构方程参数求解 |
4.3.2 岩石统计损伤修正本构方程中参数相互影响研究 |
4.4 实例与验证 |
4.5 本章小结 |
第五章 考虑损伤的隧道围岩流固耦合模型研究 |
5.1 引言 |
5.2 考虑岩石损伤效应的流固耦合模型 |
5.2.1 基本假设 |
5.2.2 物理方程 |
5.2.3 考虑损伤效应的流固耦合控制方程组推导 |
5.3 考虑损伤效应的渗流应力耦合定解基本条件 |
5.3.1 边界条件 |
5.3.2 初始条件 |
5.4 考虑损伤效应的流固耦合有限差分法求解 |
5.4.1 有限差分法求解 |
5.4.2 有限差分法程序设计 |
5.5 考虑损伤效应的流固耦合模型特点 |
5.6 考虑损伤效应的流固耦合模型初始参数确定 |
5.6.1 分层优化计算原理 |
5.6.2 模式搜索分层运算理论 |
5.6.3 模式搜索分层运算方法工程实例应用 |
5.7 本章小结 |
第六章 工程应用研究 |
6.1 硗碛水电站调压室隧道施工控制研究 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 调压室隧道地质构造特征 |
6.1.3 数值计算 |
6.1.4 监测数据拟合对比分析 |
6.2 武汉地铁二号线伏虎山隧道稳定性设计研究 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 地质构造特征 |
6.2.3 数值模拟计算 |
6.2.4 研究结论与建议 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文 |
致谢 |
(6)导流洞围堰拆除爆破冲渣效果关键影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出及意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 本论文的主要内容 |
第二章 导流洞围堰拆除爆破最大块度确定 |
2.1 引言 |
2.2 国内外爆破块度模型研究及其评价 |
2.2.1 应力波模型及评价 |
2.2.2 分布函数模型及评价 |
2.2.3 能量模型及评价 |
2.2.4 分形模型及评价 |
2.2.5 BDM 模型及评价 |
2.2.6 动态力学模型及评价 |
2.3 导流洞围堰拆除爆破块度模型选用 |
2.4 水下块石运动力学分析简介 |
2.5 块石启动流速的确定 |
2.5.1 “类涌潮”情况下石块的运动 |
2.5.2 平衡方程法求解石块的启动流速 |
2.5.3 按泥沙运动的经验公式确定启动流速 |
2.5.4 三种算法结果对比分析 |
2.5.5 工程实例:过流条件下可被冲走的最大粒径确定 |
2.6 堰内外水头差较小条件下能实现过流冲渣的论证 |
2.6.1 基于宽顶堰和三角形缺口情况下的理论推导 |
2.6.2 工程实例 |
2.7 导流洞围堰拆除爆破参数确定步骤 |
2.8 本章小结 |
第三章:水下岩石爆破作用机理及爆破块度主要影响因素分析 |
3.1 引言 |
3.2 岩石爆破理论的发展 |
3.3 水下岩石爆破特性分析 |
3.3.1 水对爆破效果的影响 |
3.3.2 岩体结构对爆破的影响 |
3.3.3 岩性对爆破的影响 |
3.4 水下钻孔爆破理论、经验公式及有关参数 |
3.5 影响岩体爆破质量的主要因素 |
3.6 本章小结 |
第四章 水深对爆破效果及炸药单耗影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 水介质条件下爆破破碎效果模型试验 |
4.2.1 试验方案 |
4.2.2 试验成果 |
4.2.3 试验结果 |
4.3 水深变化条件下的数值模拟 |
4.3.1 爆破数值模拟软件 |
4.3.2 ANSYS/LS-DYNA 基本求解过程 |
4.3.3 材料模型及参数 |
4.3.4 无反射边界条件 |
4.3.5 ALE 算法基本理论 |
4.3.6 计算模型 |
4.3.7 计算结果 |
4.3.8 结果分析及比较 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)岩体等效水力学参数研究(论文提纲范文)
学位论文原创性声明 |
作者简介 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 单一裂隙的水力学特性 |
1.2.2 裂隙岩体的水力学特性 |
1.3 主要技术路线 |
1.4 主要研究内容及创新性研究成果 |
第二章 结构面系统分类 |
2.1 原生结构面 |
2.1.1 岩浆岩中的原生结构面 |
2.1.2 沉积岩中的原生结构面 |
2.1.3 变质岩中的原生结构面 |
2.2 由构造作用形成的次生结构面 |
2.2.1 劈理 |
2.2.2 节理 |
2.2.3 断层 |
2.3 由表生改造作用形成的次生结构面 |
2.4 结构面系统分类表 |
第三章 结构面网络计算机模拟 |
3.1 最佳测线长度的确定 |
3.1.1 确定最佳测线长度的常规方法 |
3.1.2 常规方法的缺陷 |
3.1.3 常规方法的修正 |
3.2 迹长的估算 |
3.2.1 与测线相交的结构面样本的迹长统计规律 |
3.2.2 与测线相交的结构面样本的半迹长统计规律 |
3.2.3 删节半迹长的统计规律 |
3.2.4 有关全迹长估算的几点结论 |
3.3 隙宽的量测 |
3.4 连通水力网络的生成 |
3.5 有限元分析网格的生成 |
3.6 本章小节 |
第四章 岩体的等效条件 |
4.1 连续介质的水力学参数特性 |
4.1.1 连续介质的渗透性参数 |
4.1.2 连续介质的变形参数 |
4.1.3 渗流-应力耦合条件下的连续介质水力学参数 |
4.1.4 连续介质水力学参数的特性 |
4.2 判断岩体等效水力学参数是否具备连续介质参数特性的判据 |
4.3 判断岩体等效水力学参数是否具备连续介质参数特性的一般方法 |
4.3.1 类张量特性的判别 |
4.3.2 类常量特性的判别 |
4.4 岩体的等效条件以及与 REV有关的几个概念 |
4.5 本章小结 |
第五章 岩体的等效渗透性参数 |
5.1 规则裂隙岩体的等效渗透系数矩阵 |
5.2 规则裂隙岩体的 REV_K |
5.2.1 类常量特性的校验 |
5.2.2 类张量特性的校验 |
5.2.3 REV_K的综合取值 |
5.3 不规则裂隙岩体的等效渗透系数矩阵 |
5.3.1 分析原理 |
5.3.2 计算机程序的编制及检验 |
5.4 不规则裂隙岩体REV_K的确定 |
5.5 算例 |
5.5.1 分析模型 |
5.5.2 类常量特性及类张量特性的校验 |
5.5.3 REV_K及岩体等效渗透性参数的综合取值 |
5.6 岩体等效渗透性参数的一般规律 |
5.7 有关渗流场数值模拟中边界效应的讨论 |
5.8 本章小结 |
第六章 岩体的等效变形参数 |
6.1 规则裂隙岩体的等效变形参数 |
6.1.1 岩体模型 |
6.1.2 等效柔度矩阵的解析解 |
6.1.3 等效变形参数的确定 |
6.1.4 等效变形参数随方位的变化关系 |
6.2 不规则裂隙岩体等效变形参数的确定 |
6.2.1 数值分析原理 |
6.2.2 由数值分析结果反演岩体等效变形参数 |
6.2.3 计算机程序的编制 |
6.2.4 计算机程序的检验 |
6.3 不规则裂隙岩体REV_S的确定 |
6.4 算例 |
6.4.1 分析模型 |
6.4.2 类常量特性的校验 |
6.4.3 类张量特性的校验 |
6.4.4 REV_S及等效变形参数的综合确定 |
6.5 岩体等效变形参数的一般规律 |
6.6 两点讨论 |
6.6.1 有关分析模型的讨论 |
6.6.2 有关岩体等效泊松比的讨论 |
6.7 本章小结 |
第七章 渗流-应力耦合条件下的岩体等效水力学参数 |
7.1 单一裂隙的水力耦合参数 |
7.1.1 假设条件 |
7.1.2 简化公式 |
7.2 规则裂隙岩体的水力耦合参数 |
7.2.1 研究对象描述 |
7.2.2 初始条件下规则裂隙岩体的等效水力学参数 |
7.2.3 规则裂隙岩体受荷载作用时渗透性能的改变 |
7.2.4 耦合条件下规则裂隙岩体等效渗透性参数的类张量特性 |
7.3 不规则裂隙岩体水力耦合参数的确定 |
7.3.1 分析步骤 |
7.3.2 计算机程序的编制 |
7.3.3 程序的检验 |
7.4 不规则裂隙岩体REV_C的确定 |
7.5 算例 |
7.5.1 模型及参数 |
7.5.2 模拟方案 |
7.5.3 隙宽随荷载条件的变化情况 |
7.5.4 等效渗透系数随荷载条件的变化情况 |
7.5.5 REV_C的综合取值 |
7.6 耦合条件下岩体等效渗透性能的变化规律 |
7.7 本章小结 |
第八章 关于不规则裂隙岩体等效渗透张量解析公式的讨论 |
8.1 数值试验 |
8.1.1 试验方案 |
8.1.2 迹长组合模拟结果分析 |
8.1.3 分布密度组合模拟结果分析 |
8.1.4 隙宽组合模拟结果分析 |
8.2 解析公式的适用条件 |
8.3 耦合条件下不规则裂隙岩体等效渗透张量的确定 |
8.3.1 常规做法及存在的不足 |
8.3.2 本文建议的分析方法 |
8.4 本章小结 |
第九章 工程实例 |
9.1 工程概况 |
9.2 基本地质情况 |
9.2.1 工程区地层岩性及成因时代 |
9.2.2 工程所在位置区域构造演化历史 |
9.3 结构面形态特性 |
9.3.1 工程区内结构而形态、规模预测 |
9.3.2 现场结构面观测及描述 |
9.4 岩体的等效渗透特性 |
9.4.1 分析模型 |
9.4.2 常量特性的校验 |
9.4.3 张量特性的校验 |
9.4.4 REV_K及岩体等效渗透性参数的综合取值 |
9.4.5 数值分析结果与现场试验结果的对比 |
9.5 岩体的等效变形性能 |
9.5.1 分析模型 |
9.5.2 常量特性的校验 |
9.5.3 张量特性的校验 |
9.5.4 REV_S及等效变形参数的综合确定 |
9.6 隧道穿越地段岩体等效条件分析 |
9.6.1 围岩风化程度分带 |
9.6.2 数值分析中的网格单元大小 |
9.6.3 全风化围岩等效条件分析 |
9.6.4 强-中风化围岩等效条件分析 |
9.6.5 弱微风化围岩等效条件分析 |
9.6.6 隧道穿越地段围岩等效条件综合评价 |
9.7 本章小结 |
第十章 结论与展望 |
10.1 结论 |
10.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)隧道工程热液固多场耦合效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 隧道工程中的耦合问题 |
1.2 国内外研究综述及发展趋势 |
1.2.1 温度场、渗流场单场研究综述 |
1.2.2 热液固双场耦合研究综述 |
1.2.3 热液固三场耦合研究综述 |
1.3 选题依据、研究内容及方法 |
1.3.1 选题依据 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.3.3 主要研究方法 |
第2章 隧道工程热液固耦合的理论基础 |
2.1 岩体的弹塑性基本理论 |
2.1.1 岩土材料的强度准则 |
2.1.2 非线性弹塑性本构模型 |
2.1.3 弹塑性增量有限元理论 |
2.2 岩体渗流力学基础 |
2.2.1 岩体的渗流问题 |
2.2.2 岩体渗流的基本理论 |
2.2.3 岩体连续介质渗流数学模型 |
2.2.4 连续介质渗流数学模型的数值解法 |
2.3 岩体传热力学基础 |
2.3.1 热传递的基本方式 |
2.3.2 一般非稳态温度场的控制方程 |
2.3.3 伴相变温度场的控制方程 |
2.4 本章小结 |
第3章 水下隧道液固耦合问题及现场试验研究 |
3.1 水下隧道的液固耦合问题 |
3.1.1 隧道工程的液固耦合效应 |
3.1.2 渗流对隧道工程影响的分析方法 |
3.2 水下盾构隧道施工期液固耦合效应的动态观测及分析 |
3.2.1 液固耦合的现场跟踪试验 |
3.2.2 液固耦合效应的现场试验分析 |
3.2.3 液固耦合试验结论及施工安全性评价 |
3.3 本章小结 |
第4章 水下盾构隧道施工期液固双场耦合效应研究 |
4.1 水下隧道渗流场与应力场耦合研究方法 |
4.1.1 渗流场与应力场耦合研究方法 |
4.1.2 水下隧道渗流场与应力场的耦合机理 |
4.1.3 水下隧道渗流场与应力场耦合分析的数学模型 |
4.1.4 水下隧道渗流场与应力场耦合的数值解法 |
4.2 水下盾构隧道施工期渗流场单场计算分析 |
4.2.1 计算原型及模型 |
4.2.2 隧道施工期渗流场单场计算结果 |
4.3 水下盾构隧道施工期渗流场与应力场耦合计算分析 |
4.3.1 计算原型及计算范围 |
4.3.2 有限元模型及计算参数 |
4.3.3 计算边界条件 |
4.3.4 渗流场~应力场耦合计算结果分析 |
4.3.5 施工期现场测试结果与液固耦合计算的对比分析 |
4.4 水下盾构隧道施工期主体结构安全性评价 |
4.5 本章小结 |
第5章 寒区隧道热液固耦合问题及温度场数值模拟研究 |
5.1 寒区隧道的热液固耦合机理 |
5.1.1 寒区隧道的热液固耦合问题 |
5.1.2 寒区隧道热液固耦合作用机理 |
5.2 寒区隧道温度场分布规律及影响因素 |
5.2.1 寒区隧道温度场分布规律 |
5.2.2 影响隧道温度场分布的其它因素 |
5.3 寒区隧道伴相变非稳态温度场数值模拟研究 |
5.3.1 隧道围岩及结构热物理力学特性 |
5.3.2 寒区隧道伴相变瞬态温度场的数值模拟 |
5.4 本章小结 |
第6章 寒区隧道保温层材料及厚度的热液固三场耦合研究 |
6.1 寒区隧道的抗防冻措施 |
6.1.1 隧道冻害的预防措施 |
6.1.2 寒区公路隧道的抗防冻措施 |
6.2 寒区隧道保温材料及厚度的相变温度场研究 |
6.2.1 保温材料的选取 |
6.2.2 保温层厚度的相变温度场数值模拟研究 |
6.3 寒区隧道保温材料及厚度的热液固耦合效应研究 |
6.3.1 寒区隧道热液固耦合的数学模型 |
6.3.2 寒区隧道保温材料及厚度的热液固数值分析 |
6.4 热液固耦合分析在鹧鸪山隧道中的应用 |
6.4.1 保温材料及厚度的仿真模拟结果 |
6.4.2 保温材料及厚度的现场试验验证 |
6.5 本章小结 |
结论及展望 |
主要研究结论 |
进一步工作的建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论着及科研成果 |
攻读博士学位期间科研项目鉴定及获奖情况 |
(10)基于黄土渗流场与应力场耦合关系的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 引言 |
1.2 渗流场与应力场耦合的国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 岩石的渗流场与应力场的耦合研究现状 |
1.2.2 土体的渗流场与应力场的耦合研究现状 |
1.2.3 黄土的渗流场与应力场的耦合发展趋势 |
1.3 渗流分析的基本方法 |
1.4 本文研究的意义 |
1.5 本文主要研究工作及方法 |
1.6 本文的主要结论 |
2. 渗流的基本理论 |
2.1 概述 |
2.2 渗流的基本理论即达西定律及参数 |
2.2.1 达西定律 |
2.2.2 渗透系数、渗透率和导水系数 |
2.2.3 贮水率和贮水系数 |
2.2.4 渗透速度 |
2.2.5 水力梯度 |
2.3 渗流的偏微分方程 |
2.3.1 不考虑应力条件下的渗流偏微分方程 |
2.3.2 考虑应力即渗流与应力耦合分析 |
2.3.3 渗流场与应力场耦合分析的数学模型 |
2.4 本章的主要结论 |
3. 室内试验方案及方法 |
3.1 试样的来源及物理性指标 |
3.2 黄土的基本物理力学性质的实验研究 |
3.2.1 密度及含水量的实验 |
3.2.2 颗粒分析试验 |
3.2.3 液、塑性试验 |
3.2.4 击实试验 |
3.2.5 渗透试验 |
3.2.6 压缩性试验 |
3.2.7 剪切性试验 |
3.3 几种室内试验的方法及原理 |
3.3.1 常水头法的渗透试验 |
3.3.2 变水头法的渗透试验 |
3.3.3 三轴仪法的渗透试验 |
3.3.4 固结仪法的渗透试验 |
3.4 本试验仪器装置原理 |
3.5 试验方案及步骤 |
3.6 黄土渗流与应力耦合试验及数据分析中应注意的问题 |
3.7 本章小结 |
4. 试验成果分析及公式推导 |
4.1 概述 |
4.2 土的渗透参数测定 |
4.3 试验结果 |
4.4 结果处理分析 |
4.5 本章小结 |
5. 耦合作用的深基坑数值计算探索 |
5.1 概述 |
5.2 深基坑耦合作用数值计算的土参数和边界条件 |
5.3 深基坑的渗流场与应力场耦合作用计算分析 |
5.3.1 不考虑均布荷载下深基坑的渗流场与应力场耦合作用计算结果 |
5.3.2 考虑均布荷载下深基坑的渗流场与应力场耦合作用计算结果 |
5.3.3 对两种情况下的计算结果对比分析 |
5.4 本章的主要结论 |
6. 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士期间发表的论文一览 |
附录2 攻读硕士期间参加的科研项目 |
四、石砭峪岩体裂隙非连续介质渗流对岩体强度的影响(论文参考文献)
- [1]基于离散元的堆石料宏细观参数智能反分析及其工程应用研究[D]. 马春辉. 西安理工大学, 2020
- [2]考虑残余强度和损伤的岩体应力场—渗流场耦合理论研究及工程应用[D]. 曹瑞琅. 北京交通大学, 2013(07)
- [3]终南山高速公路隧道洞群稳定性评价[D]. 高崇霖. 西安科技大学, 2011(01)
- [4]富水地层中的破碎带对隧道围岩稳定性影响数值分析[D]. 祝末. 浙江大学, 2010(08)
- [5]隧道结构稳定性及其流固耦合损伤研究[D]. 文建华. 武汉理工大学, 2009(12)
- [6]导流洞围堰拆除爆破冲渣效果关键影响因素研究[D]. 薄清元. 长江科学院, 2009(S2)
- [7]岩体中饱和渗流应力耦合模型研究进展[J]. 刘仲秋,章青. 力学进展, 2008(05)
- [8]岩体等效水力学参数研究[D]. 张宜虎. 中国地质大学, 2006(02)
- [9]隧道工程热液固多场耦合效应研究[D]. 谢红强. 西南交通大学, 2006(04)
- [10]基于黄土渗流场与应力场耦合关系的试验研究[D]. 李志强. 西安理工大学, 2006(02)