收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

裂隙岩体表征单元体及力学特性尺寸效应研究

向文飞  
【摘要】:本文选题以国家自然科学基金重点项目[50239070]“裂隙岩体的渗流与力学特性研究”为背景,重点对裂隙岩体的表征单元体(REV)与力学特性尺寸效应进行研究,具体包括:表征单元体的力学意义、裂隙岩体表征单元体与岩体力学模型及岩体力学参数取值之间的关系、裂隙岩体表征单元体的确定方法、裂隙岩体变形与强度特性的尺寸效应、基于REV的岩体力学参数取值及数值分析方法等。主要内容有: 通过对表征单元体定义的分析,指出表征单元体蕴含着“微观与宏观”、“离散与连续”、“随机性与确定性”的对立统一的辨证思想,同时反映了材料性质的尺寸效应。因此,裂隙岩体表征单元体应该作为一个基本的岩体力学问题加以重视。分析了裂隙岩体表征单元体与岩体介质类型选取及力学参数取值之间的密切关系,认为裂隙岩体表征单元体的大小可以作为准确选择岩体介质类型的定量标准,也是合理选择与等效连续介质模型相关的力学参数的重要依据。对于具体的岩体工程,首先根据断层、软弱夹层等大型结构面进行地质分区。在同一地质分区内,如果岩体的表征单元体存在且较小,可以将岩体视为等效连续介质处理;若REV相比与岩体区域尺寸较大或不存在,则应该不连续介质处理。另外,对于采用等效连续介质模型的岩体力学参数研究来说,主要包含三方面的问题:(1)确定裂隙岩体REV的大小;(2)确定REV内的岩体等效连续属性;(3)寻找岩体性质随岩体体积的变化规律,为确定岩体体积小于REV时的力学参数提供依据。 介绍了三种确定裂隙岩体表征单元体的方法,即能量迭加方法、地质统计方法与数值模拟方法,并通过实例分别对其可行性进行了验证。其中,重点介绍了岩体裂隙网络模拟技术,以作为研究裂隙岩体表征单元体的基础。详细阐述了基于裂隙网络生成技术、采用数值模拟方法确定裂隙岩体表征单元体的基本思路与技术路线。结果表明,三种方法均能有效的确定随机裂隙岩体表征单元体的大小。基于裂隙网络模拟技术的数值试验方法能够灵活处理裂隙岩体系统详尽的几何特征与力学特性,且不受研究尺度的限制,因而是研究裂隙岩体表征单元体的主流方法。数值试验的准确性主要依赖于对岩块和裂隙力学特性的准确把握。 综合采用岩体裂隙网络生成技术与数值分析方法,重点研究了裂隙岩体变形与强度特性的表征单元体大小与尺寸效应。本文的大量数值试验结果表明,随机裂隙岩体的弹性模量、抗剪强度、抗压强度等指标均随岩体体积的增大而变化,表现出明显的尺寸效应,但当岩体体积增大到一定值后,这些指标均趋于稳定。通


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 林喜荣;裂隙岩体水下爆破施工体会[J];水运工程;1997年05期
2 钟冬望,杨军,高文学,段卫东;裂隙岩体的损伤本构模型探讨[J];工程爆破;1999年01期
3 刘新荣,李通林,王艳辉,杜云贵;裂隙岩体的渗流特性研究[J];江西有色金属;2000年02期
4 盛金昌,速宝玉,赵坚,詹美礼;溪洛渡拱坝坝基渗流-应力耦合分析研究[J];岩土工程学报;2001年01期
5 卢伟麟;;针对裂隙岩体渗流的热学效应分析和探讨[J];科技咨询导报;2006年08期
6 陈洪凯;裂隙岩体渗流研究现状(Ⅱ)[J];重庆交通学院学报;1996年02期
7 张拔川,树玉秀;裂隙岩体爆破抵抗线参数分析[J];爆破;1997年01期
8 王媛,徐志英,速宝玉;裂隙岩体渗流与应力耦合分析的四自由度全耦合法[J];水利学报;1998年07期
9 吴刚,孙钧;卸荷应力状态下裂隙岩体的变形和强度特性[J];岩石力学与工程学报;1998年06期
10 王锦国,李伟,周志芳,黄勇;裂隙岩体渗透性参数的进化反演方法及其应用[J];水电能源科学;2002年02期
11 朱珍德,徐卫亚;裂隙岩体渗流场与损伤场耦合模型研究[J];河海大学学报(自然科学版);2003年02期
12 杨松林,张建民,黄启平;裂隙岩体蠕变柔量分析[J];岩石力学与工程学报;2004年09期
13 宋战平,李宁,陈飞熊;高拱坝坝肩裂隙岩体的三维非线性抗震稳定性分析[J];岩土工程学报;2004年03期
14 盛杰;;等效连续介质模型渗透张量的确定[J];山西建筑;2007年01期
15 关宝树;;铁路隧道围岩压力的统计分析[J];铁道标准设计;1979年06期
16 张玉卓,张金才;裂隙岩体渗流与应力耦合的试验研究[J];岩土力学;1997年04期
17 朱珍德,孙钧;裂隙岩体非稳态渗流场与损伤场耦合分析模型[J];水文地质工程地质;1999年02期
18 盛金昌,速宝玉,詹美礼,赵坚;裂隙岩体随机渗流模型及数值分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年S1期
19 张电吉,白世伟,杨春和;裂隙岩体渗透性分析研究[J];勘察科学技术;2003年01期
20 张电吉,白世伟;岩体中节理裂隙面开度的测量方法[J];中国测试技术;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘晓丽;王恩志;王思敬;刘顺贵;;裂隙岩体渗透性研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
2 马国彦;;裂隙岩体三向渗透系数在水利水电勘察设计中的应用[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
3 尹晓楠;张国新;;裂隙岩体宏观力学特性数值实验的流形元法[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
4 李凡;;两条雁行预制裂隙贯通机制的细观数值模拟研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
5 符平;杨晓东;;裂隙岩体水泥灌浆效果评价及数值模拟研究[A];中国水利学会地基与基础工程专业委员会第十一次全国学术技术研讨会论文集[C];2011年
6 吉小明;;裂隙岩体多重介质流固耦合分析的全耦合数学模型与有限元公式[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
7 李宁;张平;陈蕴生;;裂隙岩体试验研究进展与思考[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
8 郑少河;姚海林;葛修润;;裂隙岩体非稳态渗流特性分析[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
9 刘先珊;朱德武;;考虑渗流应力耦合作用的裂隙岩体渗透特性研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
10 费文平;张志龙;张茹;;裂隙岩体三维网络模拟的研究进展[A];第六届全国地面岩石工程学术会议暨第二届岩土力学与工程前沿论坛论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张莉丽;裂隙岩体渗透典型单元体存在性[D];中国地质大学(北京);2011年
2 路威;裂隙岩体水流—传热模型试验与计算理论研究[D];北京交通大学;2012年
3 余丽;卸荷裂隙岩体变分问题及内时理论的研究应用[D];南昌大学;2013年
4 吴月秀;粗糙节理网络模拟及裂隙岩体水力耦合特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
5 路亚妮;裂隙岩体冻融损伤力学特性试验及破坏机制研究[D];武汉理工大学;2013年
6 张占荣;裂隙岩体变形特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
7 陈红江;裂隙岩体应力—损伤—渗流耦合理论、试验及工程应用研究[D];中南大学;2010年
8 郑春梅;基于DDA的裂隙岩体水力耦合研究[D];山东大学;2010年
9 黄戡;裂隙岩体中隧道注浆加固理论研究及工程应用[D];中南大学;2011年
10 陈芳;高坝坝区硬脆性裂隙岩体的流变强度时效模型及工程应用研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 项吕;渗流影响下裂隙岩体损伤断裂机制的数值分析研究[D];山东大学;2012年
2 汪雷;贯穿裂隙岩体峰后变形破坏特性的试验研究[D];山东大学;2013年
3 陈亮;雾化条件下裂隙岩体水力学特征及对边坡变形的影响[D];成都理工大学;2013年
4 孙健;裂隙岩体热—水—力三场耦合米级尺度模型试验及数值模拟研究[D];北京交通大学;2012年
5 曹小亮;复杂渗流条件下地下水封油库围岩稳定性研究[D];中国地质大学(北京);2013年
6 陈瑜;水—岩作用下裂隙岩体力学性质及应力场—渗流场耦合作用分析[D];中南大学;2010年
7 林岱;大丽公路双龙隧道开挖过程中裂隙岩体损伤分析与研究[D];昆明理工大学;2011年
8 高超;大跨度小净距隧道支护结构力学特征研究[D];重庆交通大学;2012年
9 曹阿静;裂隙岩体渗流与应力耦合数值分析及其工程应用[D];武汉科技大学;2003年
10 徐前卫;裂隙岩体的破坏机理及其锚固效应研究[D];山东科技大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 李志伟;“杰青”催化出来的优秀科学家[N];光明日报;2004年
2 陈兴旺安徽记者站 李远峰;天柱山启动摩崖石刻保护工程[N];中国旅游报;2008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