本文關(guān)鍵詞：三維裂隙網(wǎng)絡(luò)線單元滲流模型確定滲透張量研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：巖體滲流對邊坡穩(wěn)定、隧道襯砌受荷穩(wěn)定及壩基巖體的承載能力具有顯著影響,在水電、交通、采礦、石油等工程領(lǐng)域中,成為引起廣泛關(guān)注的巖土工程問題。因滲流主要發(fā)生在裂隙網(wǎng)絡(luò)內(nèi),離散型裂隙網(wǎng)絡(luò)模型更能準(zhǔn)確模擬實際巖體中的滲流規(guī)律。離散裂隙網(wǎng)絡(luò)數(shù)值模擬的關(guān)鍵和實用性在于裂隙概率分布參數(shù)的準(zhǔn)確取得以及滲透張量的確定和計算規(guī)模的縮減。本文采用圓盤裂隙,利用節(jié)理跡長與直徑分布關(guān)系,研究直徑分布的高階精確表達(dá)形式,從而高次逼近直徑分布函數(shù)�；诹严吨兴鞯臏喜哿餍螒B(tài),提出滲流網(wǎng)絡(luò)的線單元模型,以工程實際校正的滲透張量作為目標(biāo),采用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行反演擬合,得到等效線單元管徑與隙寬比值,從而可解得給定產(chǎn)狀巖體的等效滲透張量。除此之外,還研究了計算規(guī)模縮減對滲透張量求解的影響。具體為：模擬裂隙的參數(shù)中只有節(jié)理的大小是無法通過現(xiàn)場測量統(tǒng)計得出的,現(xiàn)場測量只能統(tǒng)計得出跡長的分布形式。裂隙形狀采用圓盤形,節(jié)理大小可用圓盤直徑表示,根據(jù)跡長和直徑的空間關(guān)系,得到直徑分布的高階精確表達(dá)形式。數(shù)值模擬結(jié)果表明,對于跡長為負(fù)指數(shù)分布的裂隙,利用低階精度的直徑分布函數(shù)產(chǎn)生的跡長,表現(xiàn)為對數(shù)正態(tài)分布形式；隨精度階次提高,模擬跡長逐步表現(xiàn)為負(fù)指數(shù)分布,且與給定的分布曲線逐步逼近。根據(jù)現(xiàn)場測量及相關(guān)演化的裂隙統(tǒng)計參數(shù)模擬生成相應(yīng)的裂隙網(wǎng)絡(luò),并利用深度優(yōu)先搜索去除對滲流沒有貢獻(xiàn)的裂隙,得到滲流通道。依據(jù)裂隙間的相交關(guān)系,將裂隙網(wǎng)絡(luò)概化為以裂隙圓盤圓心、相交圓盤交線中點為節(jié)點,相交圓盤圓心與交線中點連線為單元的三維裂隙網(wǎng)絡(luò)線單元模型,以工程實際校正的滲透張量作為目標(biāo),采用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行擬合,得到等效線單元管徑與隙寬比值為11.5069,同時得到給定產(chǎn)狀巖體的等效滲透張量。利用裂隙幾何參數(shù)張量法計算滲透張量,通過比較可見離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬方法更加精確。為使裂隙網(wǎng)絡(luò)模擬更有實用價值,研究縮減計算規(guī)模效應(yīng)及相應(yīng)誤差,就算例而言,當(dāng)縮減規(guī)模達(dá)到0.8時,滲透主值和主方向誤差不大。
【關(guān)鍵詞】：線單元 離散型裂隙網(wǎng)絡(luò) 滲透張量 遺傳算法 張量法
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV223.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.2 確定裂隙巖體滲透張量的常用方法12-15
• 1.2.1 現(xiàn)場壓水試驗法12
• 1.2.2 裂隙幾何參數(shù)法(張量法)12-14
• 1.2.3 反演法14-15
• 1.2.4 非連續(xù)裂隙網(wǎng)絡(luò)(DFN)方法15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 三維巖體結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)模擬16-48
• 2.1 Baecher模型介紹17-28
• 2.1.1 整體坐標(biāo)系17-18
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)面的方位18-20
• 2.1.3 節(jié)理形狀、大小及分布20-26
• 2.1.4 節(jié)理的位置及密度26-28
• 2.2 概率分布形式的說明28-31
• 2.2.1 Fisher分布28-29
• 2.2.2 Bingham分布29
• 2.2.3 對數(shù)正態(tài)分布29-30
• 2.2.4 負(fù)指數(shù)分布30-31
• 2.3 巖體三維裂隙網(wǎng)絡(luò)生成31-35
• 2.3.1 裂隙隨機(jī)數(shù)的生成31
• 2.3.2 [a,b]區(qū)間內(nèi)均勻分布隨機(jī)變量的產(chǎn)生31
• 2.3.3 負(fù)指數(shù)分布隨機(jī)變量的產(chǎn)生31-32
• 2.3.4 正態(tài)分布隨機(jī)變量的產(chǎn)生32-33
• 2.3.5 對數(shù)正態(tài)分布隨機(jī)變量的產(chǎn)生33-34
• 2.3.6 Fisher分布隨機(jī)變量的產(chǎn)生34-35
• 2.4 裂隙篩選35-47
• 2.4.1 裂隙的平面方程35-38
• 2.4.2 三維全局坐標(biāo)與裂隙面局部二維坐標(biāo)38-40
• 2.4.3 兩裂隙的交線40-45
• 2.4.4 裂隙的跡線45-47
• 2.5 本章小結(jié)47-48
• 第3章 圓盤節(jié)理直徑分布函數(shù)確定的高階解析方法48-62
• 3.1 由實測跡長求直徑隨機(jī)變量的幾種常用方法48-52
• 3.2 高階解析方法52-60
• 3.2.1 測線法采樣52-56
• 3.2.2 測窗法采樣56-60
• 3.3 分布函數(shù)數(shù)值模擬驗證60-61
• 3.4 本章小結(jié)61-62
• 第4章 空間一維線單元滲流網(wǎng)絡(luò)模型62-73
• 4.1 離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型的基本假定62
• 4.2 離散裂隙滲流模型的簡化62-63
• 4.3 一維有壓滲流問題的有限單元解法63-66
• 4.3.1 克勞特(Crout)直接解法64-65
• 4.3.2 改進(jìn)的預(yù)處理共軛梯度法求解線性方程組65-66
• 4.4 滲透張量求解66-69
• 4.4.1 基本概念66-67
• 4.4.2 滲透張量的數(shù)值模擬求法67-69
• 4.5 反演法確定線單元管徑與隙寬的比值69-70
• 4.6 程序設(shè)計70-71
• 4.7 本章小結(jié)71-73
• 第5章 算例驗證73-82
• 5.1 滲透張量計算73-80
• 5.1.1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)73
• 5.1.2 裂隙網(wǎng)絡(luò)模型73-77
• 5.1.3 計算規(guī)�？s減研究77-79
• 5.1.4 用裂隙幾何參數(shù)(張量法)確定滲透張量79-80
• 5.2 工程實例驗證80-81
• 5.3 本章小結(jié)81-82
• 第6章 結(jié)論與展望82-84
• 6.1 結(jié)論82
• 6.2 展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文87-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作88-89
• 致謝89-90
• 作者簡介90

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于青春;武雄;大西有三;;非連續(xù)裂隙網(wǎng)絡(luò)管狀滲流模型及其校正[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2006年07期

2 葉祖洋;姜清輝;姚池;周創(chuàng)兵;;巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)非穩(wěn)定滲流分析與數(shù)值模擬[J];巖土力學(xué);2013年04期

  本文關(guān)鍵詞：三維裂隙網(wǎng)絡(luò)線單元滲流模型確定滲透張量研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：362218