自然條件下部分巖石（如花崗巖）由不同礦物構(gòu)成,且礦物間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大,因此對(duì)于巖石力學(xué)方面研究很難將其看作均質(zhì)體。工程開挖中會(huì)造成應(yīng)力場的變化,還有不可避免的地下水的影響,這對(duì)工程中巖石的穩(wěn)定性問題是極大的挑戰(zhàn)。如何通過各種手段掌握真實(shí)巖石在復(fù)雜環(huán)境下的變形機(jī)制與破壞機(jī)理就成了巖石力學(xué)領(lǐng)域十分重要的問題。鑒于此,針對(duì)花崗巖非均質(zhì)性及工程中應(yīng)力場與滲流場耦合作用,開展了考慮花崗巖非均質(zhì)性的流固耦合破壞過程模擬研究。本文主要研究內(nèi)容與成果如下:（1）通過有限元軟件ABAQUS建立了花崗巖均質(zhì)計(jì)算模型,進(jìn)行單軸、三軸壓縮及三軸流固耦合數(shù)值模擬以探究將花崗巖作為均質(zhì)考慮巖樣的力學(xué)響應(yīng)及變形規(guī)律,給出巖樣破壞形態(tài)、應(yīng)力分布圖、全過程應(yīng)力—應(yīng)變曲線及滲流速度矢量圖。得出均質(zhì)計(jì)算模型破壞形式較為簡單,圍壓可以有效增加巖樣承受荷載能力,滲透壓會(huì)改變巖樣內(nèi)部網(wǎng)格應(yīng)力及應(yīng)變狀態(tài)從而導(dǎo)致破壞形式有所變化,因此工程實(shí)際中水對(duì)巖體的作用不容忽視。（2）建立非均質(zhì)模型,改變礦物間強(qiáng)度比及空間分布形式進(jìn)行三軸壓縮模擬,得出軟弱礦物對(duì)巖樣破壞有誘導(dǎo)作用,巖樣往往沿軟弱礦物構(gòu)成的結(jié)構(gòu)弱面形成宏觀破壞面。對(duì)基于花崗... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、意義和目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖石壓縮破壞試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究
        1.2.2 巖石細(xì)觀礦物非均質(zhì)性研究
        1.2.3 巖石應(yīng)力滲流耦合研究
    1.3 存在問題
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第2章 花崗巖均質(zhì)模型壓縮破壞數(shù)值模擬
    2.1 數(shù)值模擬基礎(chǔ)
        2.1.1 ABAQUS介紹
        2.1.2 Mohr—Coulomb準(zhǔn)則
        2.1.3 流固耦合基礎(chǔ)
    2.2 基本計(jì)算參數(shù)
    2.3 花崗巖均質(zhì)模型單軸壓縮破壞過程數(shù)值模擬
        2.3.1 塑性應(yīng)變特征
        2.3.2 應(yīng)力分布
        2.3.3 應(yīng)力—應(yīng)變曲線
    2.4 花崗巖均質(zhì)模型三軸軸壓縮破壞過程數(shù)值模擬
        2.4.1 塑性應(yīng)變特征
        2.4.2 應(yīng)力分布
        2.4.3 應(yīng)力—應(yīng)變曲線
        2.4.4 圍壓對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果影響
    2.5 花崗巖均質(zhì)模型三軸壓縮流固耦合數(shù)值模擬
        2.5.1 塑性應(yīng)變特征
        2.5.2 應(yīng)力分布
        2.5.3 應(yīng)力—應(yīng)變曲線圖
        2.5.4 滲流速度矢量圖
        2.5.5 滲透壓對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 考慮非均質(zhì)性花崗巖壓縮破壞數(shù)值模擬
    3.1 非均質(zhì)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)基礎(chǔ)
    3.2 基于數(shù)字圖像處理技術(shù)花崗巖計(jì)算模型構(gòu)建
    3.3 網(wǎng)格剖分與材料屬性
    3.4 礦物非均質(zhì)性對(duì)巖樣破壞形式影響
        3.4.1 礦物間強(qiáng)度差異性影響
        3.4.2 礦物含量及分布影響
    3.5 考慮非均質(zhì)性花崗巖單軸壓縮破壞數(shù)值模擬
        3.5.1 基本計(jì)算參數(shù)
        3.5.2 塑性應(yīng)變特征
        3.5.3 應(yīng)力分布
        3.5.4 應(yīng)力—應(yīng)變曲線
        3.5.5 非均質(zhì)性對(duì)單軸模擬結(jié)果影響
    3.6 考慮非均質(zhì)性花崗巖三軸壓縮破壞數(shù)值模擬
        3.6.1 塑性應(yīng)變特征
        3.6.2 應(yīng)力分布
        3.6.3 應(yīng)力—應(yīng)變曲線
    3.7 圍壓及非均質(zhì)性對(duì)模擬影響
    3.8 本章小結(jié)
第4章 考慮非均質(zhì)花崗巖流固耦合數(shù)值模擬
    4.1 基本計(jì)算參數(shù)
    4.2 圍壓 10MPa花崗巖流固耦合數(shù)值模擬
        4.2.1 塑性應(yīng)變特征
        4.2.2 應(yīng)力分布
        4.2.3 應(yīng)力—應(yīng)變曲線
        4.2.4 滲流速度矢量圖
        4.2.5 滲流速度曲線
        4.2.6 滲透壓及非均質(zhì)性對(duì)模擬結(jié)果影響
    4.3 圍壓 20MPa、30MPa流固耦合數(shù)值模擬
        4.3.1 塑性應(yīng)變特征
        4.3.2 應(yīng)力—應(yīng)變曲線
        4.3.3 滲流速度矢量圖
        4.3.4 滲流速度曲線
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝



本文編號(hào)：3174775