深海能源土剪切帶形成機理離散元分析
本文選題:深海能源土 切入點:天然氣水合物 出處:《巖土工程學(xué)報》2014年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:天然氣水合物的分解開采過程將會劣化深海能源土的力學(xué)性能,從而引發(fā)一系列巖土工程問題。因此,要實現(xiàn)天然氣水合物的安全開采,需要對能源土的強度和變形特性開展研究。結(jié)合深海能源土微觀膠結(jié)模型,通過平面應(yīng)變雙軸試驗的離散元模擬,研究了深海能源土剪切帶形成機理以及剪切帶內(nèi)外的宏微觀變量特征。結(jié)果表明:水合物膠結(jié)提升了深海能源土的強度,且使其呈現(xiàn)出明顯的應(yīng)變軟化特性;剪切帶在峰值應(yīng)力后開始產(chǎn)生,伴隨著膠結(jié)的大量破壞以及各宏微觀變量的局部化;剪切帶內(nèi)外各宏微觀變量差異明顯,隨著軸向應(yīng)變的增加,土體微觀結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化。
[Abstract]:The decomposition and exploitation of natural gas hydrate will degrade the mechanical properties of deep sea energy soil, which will lead to a series of geotechnical engineering problems. Therefore, to realize the safe exploitation of natural gas hydrate, It is necessary to study the strength and deformation characteristics of the energy soil. Combined with the microscopic cementing model of deep sea energy soil, the discrete element simulation of plane strain biaxial test is carried out. The formation mechanism of shear zone of deep sea energy soil and the characteristics of macro and micro variables inside and outside the shear zone are studied. The results show that hydrate cementation enhances the strength of deep sea energy soil and makes it show obvious strain softening characteristics. The shear band begins to produce after the peak stress, accompanied by a great deal of damage of the cementation and localization of the macro and micro variables, the macro and micro variables of the shear band are different obviously, and the microstructure of the soil changes with the increase of axial strain.
【作者單位】: 同濟大學(xué)地下建筑與工程系;同濟大學(xué)巖土及地下工程教育部重點實驗室;同濟大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金國家杰出青年科學(xué)基金項目(51025932)
【分類號】:TU411
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