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《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2006年
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盐岩非线性蠕变损伤本构模型研究

王者超  
【摘要】: 本文通过盐岩三轴蠕变实验、理论分析和数值计算研究了盐岩的非线性蠕变损伤机理。 首先,通过盐岩的三轴蠕变实验研究了盐岩的蠕变特性,提出了盐岩稳定蠕变阶段具有非线性特征;然后,分析了产生盐岩非线性蠕变损伤的机理,提出盐岩的蠕变速率与蠕变过程中产生的累积蠕变应变密切相关;据此应用改进的Burgers模型,建立了盐岩的三维蠕变损伤本构模型;最后,根据盐岩三轴蠕变实验结果拟合得到了金坛盐岩的非线性蠕变力学参数。通过与常用蠕变模型的蠕变速率对比分析,指出本文提出的盐岩非线性蠕变模型更好地反映了盐岩稳定阶段的蠕变力学特性。 最后,将本文的研究成果通过FORTRAN编程与有限元软件ABAQUS相连,开展了金坛废弃溶腔群作为天然气储库的长期稳定性分析,给出了盐岩储库变形过程及其变形分布特点;根据流变过程中围岩损伤区的演化过程,给出了套管鞋高度的参考值。研究成果表明:储气库在过去10年溶腔及废弃阶段,因为卤水的内压作用使得溶腔的蠕变变形不是太大,储气阶段由于内压较高,因此其蠕变变形较小,而在抽气阶段,由于内压减小,使得围岩的蠕变变形呈增大趋势。但总的来说,由于三个溶腔间距较小,使得岩柱部位的变形和塑性区较大,因此建议储库的工作压差不能太大,否则会引起岩柱的垮塌。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU458.4

【引证文献】
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1 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年
2 任涛;夹层赋存特征对层状盐岩力学特性及储库长期稳定性影响研究[D];重庆大学;2012年
3 王军保;不同加载路径下盐岩蠕变力学特性与盐岩储气库长期稳定性研究[D];重庆大学;2012年
4 陈结;含夹层盐穴建腔期围岩损伤灾变诱发机理及减灾原理研究[D];重庆大学;2012年
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1 周玉鑫;含夹层岩盐储库渗透性与密闭性研究[D];河北工业大学;2011年
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4 刘建军;岩石静动态本构关系及应用研究[D];长安大学;2009年
5 蒋晓庆;合肥地区膨胀土基本力学特性试验研究[D];安徽建筑工业学院;2010年
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【参考文献】
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【共引文献】
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9 韩冰;王芝银;丁秀丽;徐平;;软硬互层岩体流变特性的数值模拟[J];长江科学院院报;2007年02期
10 闫子舰;夏才初;;锦屏大理岩卸荷流变变形特性试验[J];长江科学院院报;2008年05期
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7 梁卫国;徐素国;赵阳升;;岩盐物理力学特性温度效应与核废料处置[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
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9 韩素平;魏锦平;赵建忠;张当俊;靳钟铭;;大尺度岩样单轴循环加载的力学特性试验研究[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年
10 郤保平;赵阳升;徐素国;梁卫国;;含高盐份泥岩夹层的盐岩高温蠕变特性研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
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1 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 赵闯;岩石粘弹性质的实验研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年
4 武志德;考虑渗流及时间效应的层状盐岩溶腔稳定分析[D];中国矿业大学(北京);2011年
5 聂雯;层状砂岩岩爆特性实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
6 秦本东;煤层顶板石灰岩和砂岩高温膨胀特性及力学特性的试验研究[D];长安大学;2010年
7 李正军;基于最小耗能原理水力压裂裂缝启裂及扩展规律研究[D];东北石油大学;2011年
8 曹林卫;基于椭圆形微裂纹变形与扩展的准脆性岩石细观损伤—渗流耦合本构模型[D];重庆大学;2010年
9 王振;煤岩瓦斯动力灾害新的分类及诱发转化条件研究[D];重庆大学;2010年
10 郭臣业;岩石和瓦斯突出发生条件及机理研究[D];重庆大学;2010年
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1 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~(3D)实现[D];山东科技大学;2010年
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4 黄端阳;模袋水泥土的界面力学性能研究[D];湘潭大学;2010年
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8 杨欣;充填体蠕变本构模型及其工程应用[D];江西理工大学;2011年
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【同被引文献】
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1 蒋晓庆;程桦;卢松;汪东林;;掺灰膨胀土的膨胀特性试验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
2 宋亚;方诗圣;梁昌望;许书萍;;合肥滨湖新区膨胀土石灰改性室内试验研究[J];安徽建筑;2008年02期
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4 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期
5 卢再华,王权民,陈正汉;非饱和膨胀土本构模型的试验研究及分析[J];地下空间;2001年S1期
6 刘新荣,鲜学福,马建春;三轴应力状态下岩盐力学性质试验研究[J];地下空间;2004年02期
7 徐素国,郤保平,梁卫国,赵阳升;钙芒硝盐岩力学特性的研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
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4 袁俊平;非饱和膨胀土的裂隙概化模型与边坡稳定研究[D];河海大学;2003年
5 梁卫国;盐类矿床水压致裂水溶开采的多场耦合理论及应用研究[D];太原理工大学;2004年
6 任松;岩盐水溶开采沉陷机理及预测模型研究[D];重庆大学;2005年
7 杨圣奇;岩石流变力学特性的研究及其工程应用[D];河海大学;2006年
8 王俊伟;粒子群优化算法的改进及应用[D];东北大学;2006年
9 宋飞;石膏角砾岩非线性流变模型研究及有限元分析[D];长安大学;2006年
10 陈锋;盐岩力学特性及其在储气库建设中的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
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1 杨欣;充填体蠕变本构模型及其工程应用[D];江西理工大学;2011年
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【二级引证文献】
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1 王军保;不同加载路径下盐岩蠕变力学特性与盐岩储气库长期稳定性研究[D];重庆大学;2012年
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1 马珂;合肥非饱和膨胀土蠕变试验与模型研究[D];安徽建筑工业学院;2012年
【二级参考文献】
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8 张忠亭,王宏,陶振宇;岩石蠕变特性研究进展概况[J];长江科学院院报;1996年S1期
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10 东兆星,单仁亮;高应变率下岩石本构特性的研究[J];工程爆破;1999年02期
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6 黄西雷 胡丽红;中国石油将建设全国最大储气库[N];中国石化报;2010年
7 记者 牛彦君;兰州今年开建应急“储气库”[N];甘肃日报;2010年
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9 冽玮;中石油将建120亿立方米储气库[N];中国化工报;2010年
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7 曾宪忠;带扩散和交叉扩散的生态数学模型的研究[D];湖南师范大学;2006年
8 张哲巅;湿空气扩散火焰的实验和数值研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
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1 王者超;盐岩非线性蠕变损伤本构模型研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
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5 斯琴嘎;羊绒损伤对产品影响的研究[D];天津工业大学;2006年
6 李兰岚;叶下珠提取物保肝作用及其HPLC指纹图谱研究[D];湖南农业大学;2007年
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10 贾九红;阳极焙烧炉燃烧架温度PID控制器[D];兰州理工大学;2005年
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