收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于有限变形理论的岩石变形与破坏问题研究

高亚楠  
【摘要】:随着大型水利水电工程,军事防护工程以及深部资源开发工程的飞速发展,岩石工程稳定与控制问题越发重要,特别是岩石非连续大变形问题的理论与计算成为学术界研究的焦点,本文基于有限变形理论和非连续变形分析方法(DDA),通过理论、数值模拟、试验三个方面对岩石的变形和破坏问题进行了深入的研究,主要工作进展如下: (1)对矿山岩石力学中常见的露天开采边坡稳定性问题、巷道围岩位移场及稳定性问题,研究了有限变形理论框架下的解析解、半解析解,并和运用经典小变形理论得出的结果进行对比,指出度规张量的非线性和平均整旋角是造成两者差距的主要原因,且两者差距随变形量和平均整旋角的增大而增大。 (2)运用有限变形几何场理论,对现有的非连续变形分析方法进行了改进,改进后的DDA算法在计算中可以正确地将转动和变形分离,能够准确处理大位移、大变形、大转动问题,并通过实例证明了程序的普适性和准确性。运用改进后的DDA程序,分析了采矿工程中两个典型问题:(i)煤层瓦斯抽采中的“钻-割”增透,(ii)长壁开采过程中覆岩运动及载荷分布,为工程提供了参考依据。 (3)通过正交试验研究了多因素(温度、水、围压)作用下岩石的变形破坏特征,发现平均整旋角可以很好反映岩石的局部变形和破坏,提出了考虑平均整旋角影响的岩石本构方程。该模型和试验结果相符,可以较好地描述峰前压密、线性增强以及塑性屈服各个阶段。 (4)采用Burgers模型描述岩石蠕变行为,并得到了温度、饱水时间和围压共同影响下的稳态蠕变率方程。开发了计算岩石流变的非连续变形分析程序,计算了常温、干燥和高温、高湿状态下巷道围岩流变的位移场和应力场,计算表明程序能够很好模拟水、温度影响下岩石流变和应力释放过程。 该论文有图77幅,表22个,参考文献303篇。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 师昌绪;;1963年国际蠕变会议论文内容简介[J];钢铁;1964年02期
2 崔希民,陈至达;非线性几何场论在开采沉陷预测中的应用[J];岩土力学;1997年04期
3 顾璆琳;预加冷扭对抗热合金钢ㄌ10ㄒ2ワ蠕变性质的影响的实验[J];清华大学学报(自然科学版);1957年02期
4 马欣本;;用非线性变形预测断块裂缝——以金湖凹陷闵15-18断块为例[J];新疆石油地质;2007年01期
5 谷耀君;;黄河小浪底细砂岩单轴压缩蠕变性质的研究[J];岩石力学与工程学报;1986年04期
6 王玉江;;光滑试样的蠕变断裂[J];物理测试;1993年02期
7 张小英;徐传杰;张玉贞;;橡胶粉的溶解度对改性沥青性质的影响[J];石油炼制与化工;2006年03期
8 李子丰,杨敏嘉,李邦达;油井套管损坏的机理分析[J];石油钻采工艺;1985年04期
9 杨育勇;王建生;;狗髌韧带粘弹性质的实验研究[J];太原理工大学学报;1986年02期
10 孟召平,彭苏萍,曹代勇,张守仁;油气储层有限变形转动场及其裂缝发育区预测——以塔里木盆地大庆区块下古生界碳酸盐岩为例[J];煤田地质与勘探;2001年05期
11 戴俊生,徐建春,孟召平,马欣本,王志云,刘家军,杨祥峰,王艳红;有限变形法在火山岩裂缝预测中的应用[J];石油大学学报(自然科学版);2003年01期
12 周正濂;石华;;硬岩矿柱的蠕变模型[J];采矿技术;1992年01期
13 孟召平,王冲,彭苏萍,贺日兴,杨锡禄,李玉林;地质构造有限变形几何分析及其应用[J];煤炭学报;1998年02期
14 徐志斌,谢和平;最大转动角梯度准则在断层预测中的应用研究(Ⅰ)─—断层构造转动和形变的度量及变形岩层初始位形的恢复[J];中国矿业大学学报;2000年02期
15 王亚琳;碳酸盐岩储层半定量评价技术[J];海洋石油;2002年04期
16 周方喜;非线性大变形方法在金湖凹陷闵7块火山岩裂缝预测中的应用[J];油气地质与采收率;2003年01期
17 张小英;钱沧源;周磊;张玉贞;;从沥青的温度与密度关系预测沥青的低温性质[J];石油沥青;2009年04期
18 L.C.E.Struk ,魏文;聚氯乙烯在玻璃化温度上下的物理老化和热历程效应[J];聚氯乙烯;1982年03期
19 王德林;蠕变理论中的积分算子计算方法[J];辽宁工程技术大学学报;1983年01期
20 刘操;Maxwell与Kelvin两个模型的计算[J];塑料科技;1984年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 周德培;;岩石的抗压蠕变性质[A];首届全国岩土工程博士学术讨论会论文集[C];1990年
2 王志俭;殷坤龙;简文星;;万州区红层软弱夹层蠕变试验研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
3 李松;罗济章;张金铸;;岩石真三轴应力状态下蠕变性质研究[A];岩石地下工程论文集——1990年会议论文[C];1990年
4 刘成丹;梁纯升;;矿山压力时效问题的数值分析研究[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年
5 ;泥化夹层的松弛和蠕变性质及其在坝工设计中的重要性(英文)[A];陈宗基论文选[C];1994年
6 梅升华;;高温下岩石蠕变的结构理论和形式理论[A];地球物理研究所四十年(1950-1990)[C];1990年
7 徐小丽;高峰;沈晓明;廖孟柯;;温度作用下岩石的热粘弹塑性模型研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
8 肖建华;;建筑结构变形的地震驱动机制探讨[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高亚楠;基于有限变形理论的岩石变形与破坏问题研究[D];中国矿业大学;2012年
2 曾杰;深埋硬岩隧道围岩稳定性研究[D];重庆大学;2011年
3 张先伟;结构性软土蠕变特性及扰动状态模型[D];吉林大学;2010年
4 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
5 季明;湿度场下灰质泥岩的力学性质演化与蠕变特征研究[D];中国矿业大学;2009年
6 崔少东;岩石力学参数的时效性及非定常流变本构模型研究[D];北京交通大学;2010年
7 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
8 周华樟;旋切板胶合木的蠕变及其对结构稳定性的影响[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王松鹤;黄土蠕变特性试验研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 程博;堆石坝坝体堆石料蠕变特性试验研究[D];北京工业大学;2012年
3 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
4 姚伟林;超固结粉质粘土短期蠕变行为试验研究[D];北京交通大学;2011年
5 傅强;工程软岩蠕变理论及其支护方法的研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
6 侯成;轴承巴氏合金的蠕变力学行为研究[D];太原科技大学;2012年
7 郭建光;考虑土体蠕变的铁路边坡稳定性分析[D];中南大学;2009年
8 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
9 李磊;现代新型胶竹材料蠕变性能及组合结构蠕变研究[D];湖南大学;2012年
10 吕俊青;昆明盆地泥炭土流变特性与本构模型研究[D];昆明理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978