發(fā)布時(shí)間：2021-11-09 03:44

　　為解決飽和多孔介質(zhì)的建模問題,采用工程混合物理論建立了飽和多孔介質(zhì)體積本構(gòu)理論框架。首先,假定多孔固相與流相基質(zhì)體積變形功相互獨(dú)立,采用Terzaghi有效球應(yīng)力、孔壓和流體基質(zhì)壓力作為本構(gòu)模型的應(yīng)力狀態(tài)變量,獲得了固相、固相基質(zhì)和流相基質(zhì)體應(yīng)變的余能表達(dá)式。其次,根據(jù)Lade和de Boer模型試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù),建立了加卸載階段飽和多孔白塞木立方體流固兩相體積本構(gòu)方程,推導(dǎo)了固相體積切線模量、Biot切線系數(shù)和流相Biot切線模量等力學(xué)參數(shù)計(jì)算公式;分析了加載階段固相體積切線模量、Biot切線系數(shù)、流相Biot切線模量等力學(xué)參數(shù)隨Terzaghi有效球應(yīng)力和孔壓的變化規(guī)律。最后,根據(jù)本文體積本構(gòu)模型和靜力平衡方程建立了飽和多孔介質(zhì)的1維固結(jié)方程,數(shù)值分析了飽和多孔白塞木立方體的固結(jié)特性,獲得了固結(jié)度和沉降隨時(shí)間的變化曲線。研究表明:固相體積切線模量隨Terzaghi有效球應(yīng)力的增大而增大,隨孔壓u的增大而減小。Biot切線系數(shù)介于0.42～0.95之間,隨Terzaghi有效球應(yīng)力和孔壓的增大而減小。流體Biot切線模量隨Terzaghi有效球應(yīng)力的增大先減小后增大,隨孔壓增大而減小�？�... 

【文章來源】：工程科學(xué)與技術(shù). 2020,52(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>

利用MATLAB軟件進(jìn)行擬合，式（20）中各參數(shù)值為a1=2.855×10-5kPa-1,a2=1.654×10-5kPa-1,a3=-1.984×10-3kPa-1，相關(guān)系數(shù)為R 2=0.984 4。由于a 1和a2不滿足a1=a2nS0，故εR SV不唯一取決于P S，說明均勻化響應(yīng)原理[15]不適合于飽和多孔白塞木立方體的力學(xué)特性。對(duì)式（20）按式（18）積分得：式（21）按式（17）求偏導(dǎo)可得固相體應(yīng)變?yōu)椋?

固相體應(yīng)變擬合曲面與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水力耦合作用下巖體3維裂隙的起裂擴(kuò)展模式研究[J]. 楊磊,梅潔,李術(shù)才,李邦翔,郭孔靈,張波,楊為民,張強(qiáng)勇.  工程科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[2]層狀巖體滲透特性多尺度演化模型研究[J]. 劉武,張振華,葉曉東,陳益峰.  巖土工程學(xué)報(bào). 2018(S2)
[3]準(zhǔn)脆性巖石水力耦合不排水多尺度本構(gòu)模型[J]. 朱其志,王巖巖,仇晶晶,趙倫洋,邵建富.  河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[4]多孔連續(xù)介質(zhì)滲透壓力對(duì)變形應(yīng)力影響的數(shù)值模擬方法探討[J]. 張國(guó)新.  水利學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]飽和多孔介質(zhì)的超粘彈性本構(gòu)理論研究[J]. 胡亞元.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(06)
[6]Biot理論與修正的Biot理論比較及討論[J]. 劉志軍,夏唐代,黃睿,陳煒昀.  振動(dòng)與沖擊. 2015(04)
[7]三軸壓縮下巖石類材料的細(xì)觀損傷–滲流耦合本構(gòu)模型[J]. 曹林衛(wèi),彭向和,楊春和,任中俊.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(11)
[8]基于均勻化理論的巖石細(xì)觀力學(xué)損傷模型及其應(yīng)用研究[J]. 朱其志,胡大偉,周輝,謝守益,邵建富.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]孔隙瓦斯作用下煤體有效應(yīng)力規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙陽升,胡耀青.  巖土工程學(xué)報(bào). 1995(03)



本文編號(hào)：3484557