實(shí)際賦予于地殼中的巖體多含有原生或次生形成的結(jié)構(gòu)面,層狀巖體便是典型的一種,其變形和強(qiáng)度不僅取決于其賦存環(huán)境,而且取決于其本身的組成結(jié)構(gòu)特征,宏觀上呈現(xiàn)出不連續(xù)、各向異性和高度非均質(zhì)性的特點(diǎn)。隨著我國(guó)巖土工程的建設(shè)朝著大、高、深埋方向發(fā)展,賦存高地應(yīng)力環(huán)境下層狀巖體的典型特性給深部巖體工程帶來(lái)了巨大的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。結(jié)構(gòu)面的存在不僅破壞了巖體的整體性,而且直接影響深部地下工程的穩(wěn)定性與長(zhǎng)期安全性,因此對(duì)層狀巖體的力學(xué)特性和破壞機(jī)理進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)際意義。本文以層狀巖體具有不連續(xù)、各向異性和高度非均質(zhì)性的特點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn),選用基于非連續(xù)介質(zhì)理論的顆粒離散元方法,顯式的考慮層狀巖體層面的影響,在建立力學(xué)模型或計(jì)算模型時(shí),同時(shí)考慮基巖和層面節(jié)理所具有得不同的均質(zhì)性。本文的主要研究工作如下:(1)基于顆粒離散元理論,選用不同的細(xì)觀接觸模型模擬層狀巖體的基巖和層面節(jié)理部分,通過(guò)引入描述基巖細(xì)觀顆粒非均質(zhì)膠結(jié)特性的WLPB模型,用來(lái)表征層狀巖體基巖細(xì)觀顆粒非均質(zhì)膠結(jié)特性和力學(xué)響應(yīng);通過(guò)構(gòu)建描述層面節(jié)理細(xì)觀非均質(zhì)粘結(jié)特性的WSJ模型,用來(lái)表征層狀巖體層面節(jié)理細(xì)觀非均質(zhì)粘結(jié)特性和力學(xué)響應(yīng)。將WLP...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題依據(jù)和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顟B(tài)
        1.2.1 層狀巖體數(shù)值計(jì)算研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巖石非均質(zhì)特性數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 層狀巖體隧洞圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目標(biāo)、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 采用的技術(shù)路線
第二章 層狀巖體非均質(zhì)顆粒離散元模擬方法研究
    2.1 顆粒離散元基本理論
        2.1.1 方法特點(diǎn)
        2.1.2 計(jì)算原理
        2.1.3 基本假設(shè)
    2.2 層狀巖體非均質(zhì)細(xì)觀力學(xué)計(jì)算方法研究
        2.2.1 Weibull分布理論及其數(shù)值實(shí)現(xiàn)
        2.2.2 描述基巖細(xì)觀顆粒非均質(zhì)膠結(jié)特性的WLPB模型
        2.2.3 描述層面節(jié)理細(xì)觀非均質(zhì)粘結(jié)特性的WSJ模型
        2.2.4 二維層狀巖體非均質(zhì)細(xì)觀力學(xué)計(jì)算模型的構(gòu)建流程
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于室內(nèi)試驗(yàn)的層狀巖體力學(xué)特性分析
    3.1 數(shù)值模型的構(gòu)建與細(xì)觀力學(xué)參數(shù)標(biāo)定
        3.1.1 室內(nèi)試驗(yàn)
        3.1.2 數(shù)值計(jì)算模型建立
        3.1.3 細(xì)觀參數(shù)力學(xué)標(biāo)定
    3.2 單軸壓縮下的非均質(zhì)層面影響效應(yīng)分析
        3.2.1 層面的非均質(zhì)性影響
        3.2.2 非均質(zhì)層面的間距影響
        3.2.3 非均質(zhì)層面的傾角影響
    3.3 三軸壓縮下的非均質(zhì)層面影響效應(yīng)分析
        3.3.1 層面的非均質(zhì)性影響
        3.3.2 非均質(zhì)層面的傾角影響
    3.4 非均質(zhì)層面影響效應(yīng)的細(xì)觀演化機(jī)理
    3.5 本章小結(jié)
第四章 深埋層狀巖體隧洞圍巖變形破壞規(guī)律研究
    4.1 工程背景
    4.2 隧洞模型建立及試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 模型尺寸
        4.2.2 邊界條件
        4.2.3 建模方法
        4.2.4 參數(shù)標(biāo)定
        4.2.5 方案設(shè)計(jì)
    4.3 不同層面均質(zhì)度下隧洞圍巖變形破壞規(guī)律
        4.3.1 位移場(chǎng)
        4.3.2 微裂紋分布及破壞模式
        4.3.3 接觸力鏈
    4.4 不同靜水壓力下隧洞圍巖變形破壞規(guī)律
        4.4.1 位移場(chǎng)
        4.4.2 微裂紋分布及破壞模式
        4.4.3 接觸力鏈
    4.5 不同側(cè)壓系數(shù)下隧洞圍巖變形破壞規(guī)律
        4.5.1 位移場(chǎng)
        4.5.2 微裂紋分布及破壞模式
        4.5.3 接觸力鏈
    4.6 不同層面傾角下隧洞圍巖變形破壞規(guī)律
        4.6.1 位移場(chǎng)
        4.6.2 微裂紋分布及破壞模式
        4.6.3 接觸力鏈
    4.7 不同層面間距下隧洞圍巖變形破壞規(guī)律
        4.7.1 位移場(chǎng)
        4.7.2 微裂紋分布及破壞模式
        4.7.3 接觸力鏈
    4.8 工程驗(yàn)證
    4.9 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號(hào)：3781305