基于ABAQUS的大理岩时效劈裂本构模型二次开发研究与应用
发布时间：2021-09-05 03:24
随着我国“一带一路”战略的实施,我国基础设施建设建迎来了蓬勃发展的新时期,这其中我国西南地区水利水电设施开发建设尤为突出。由于我国特殊的地理位置,我国的水利水电项目多分布于西南地区的高山地带,因此水利水电项目中的地下工程多具有埋深大、工程地质条件复杂和地应力高等特点。特别是以锦屏一级水电站等为代表的高边墙地下洞室围岩由于其具有的高地应力-低强度应力比的特点,在洞室开挖卸荷过程中会产生大变形的非线性力学行为,即围岩时效劈裂现象。这种在高应力条件下产生的时效劈裂现象对深部洞室的安全性和稳定性产生严重危害,进而影响工程的施工建设和正常运营,因而引起人们极大的重视,在国内外研究领域很多专家学者通过模型试验、理论研究和数值模拟等综合分析方法对其进行了大量研究。在数值模拟方面,现阶段常用的非线性有限元分析软件有ABAQUS、ANSYS等在岩土工程领域都得到了广泛的应用,但是由于围岩时效劈裂现象形成机制的复杂性,在这些有限元软件中没有合适的本构模型对其进行准确模拟分析,因此迫切需要开发出适合的本构模型,为理论研究和实际工程建设提供可靠依据。有限元分析软件ABAQUS在具有强大非线性计算功能的同时还拥...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本论文采用的技术路线
图 2.1 ABAQUS 接口（4）具备强大的非线性分析功能。ABAQUS 软件在求解包括材料的非线的非线性以及状态的非线性在内的所有非线性问题时都具有非常明显的优势。际工程中遇到的问题通常都是非线性的，因而为了得到更准确的结果保证工程数值模拟常常也是非线性的，而线性分析只是作为非线性问题的特例，在某些况下才可以满足设计所需精度，而对于实际结构的模拟特别是对于深埋地下的的洞室开挖工程而言却不能满足要求。 利用 ABAQUS 强大的非线性模拟功能合的荷载增量和收敛速度，可以更加准确地模拟出实际结构的应力应变状况。2.1.2 ABAQUS 的工作模块和主要分析步骤ABAQUS 的工作环境模块是 ABAQUS/CAE，它包括了模型搭建、网格划提交、作业过程监视以及结果分析等功能。ABAQUS 的分析模块主要有两个：用分析模块 ABAQUS/Standard，主要用于线性和非线性的静力、动力等问题的分并且 ABAQUS/Standard 还可以附加两个特殊用途的附加分析模块 ABAQUS/A
图 2.2 ABAQUS 的主要模块在通常情况下，一个完整的 ABAQUS 分析过程包括三个步骤：前处理（ABAQUS/CAE）、模拟计算（ABAQUS/Standard 或 ABAQUS/Explicit）和后处理（ABAQUS/CAE）。ABAQUS 主要的分析过程如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大梁隧道软岩大变形及其支护方案研究[J]. 戴永浩,陈卫忠,田洪铭,杨建平,孟祥军,邓小林. 岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[2]构皮滩软岩流变模型原位载荷蠕变试验研究[J]. 熊诗湖,周火明,黄书岭,蒋志明. 岩土工程学报. 2016(01)
[3]基于ABAQUS的软土蠕变模型二次开发研究[J]. 陈建永. 地质灾害与环境保护. 2015(02)
[4]考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型及数值实现[J]. 袁克阔,陈卫忠,赵武胜,谭贤君,田洪铭,郑朋强,李香玲. 岩石力学与工程学报. 2013(04)
[5]改进西原模型的三维蠕变本构方程及其参数辨识[J]. 齐亚静,姜清辉,王志俭,周创兵. 岩石力学与工程学报. 2012(02)
[6]泥质砂岩蠕变特性与锚固控制效应试验研究[J]. 韩立军,王延宁,蒋斌松,张后全,宗义江. 岩土力学. 2012(01)
[7]红砂岩长期强度特性的试验研究[J]. 沈明荣,谌洪菊. 岩土力学. 2011(11)
[8]角闪斜长片麻岩流变力学特性研究[J]. 蒋昱州,徐卫亚,王瑞红. 岩土力学. 2011(S1)
[9]泥质软岩蠕变机制研究[J]. 范秋雁,阳克青,王渭明. 岩石力学与工程学报. 2010(08)
[10]南水模型在ABAQUS中的实现及在工程中的应用[J]. 司海宝,化西婷. 南水北调与水利科技. 2010(01)
博士论文
[1]高地应力条件下大型地下洞室群分步开挖稳定性及流变效应研究[D]. 李勇.山东大学 2009
[2]高应力下脆性岩石的力学模型与工程应用研究[D]. 黄书岭.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[3]深埋洞室劈裂破坏形成机理的试验和理论研究[D]. 李晓静.山东大学 2007
[4]岩体流变特性的试验研究及模型参数辨识[D]. 丁秀丽.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
硕士论文
[1]饱和黏性超固结土的三剪统一本构模型及ABAQUS二次开发[D]. 胡勃阳.南昌大学 2016
[2]深部洞室围岩时效劈裂现象的试验研究与理论分析[D]. 邹辰浩.山东建筑大学 2016
[3]ABAQUS用户材料子程序开发及应用[D]. 杨曼娟.华中科技大学 2005
本文编号：3384573
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本论文采用的技术路线
图 2.1 ABAQUS 接口（4）具备强大的非线性分析功能。ABAQUS 软件在求解包括材料的非线的非线性以及状态的非线性在内的所有非线性问题时都具有非常明显的优势。际工程中遇到的问题通常都是非线性的，因而为了得到更准确的结果保证工程数值模拟常常也是非线性的，而线性分析只是作为非线性问题的特例，在某些况下才可以满足设计所需精度，而对于实际结构的模拟特别是对于深埋地下的的洞室开挖工程而言却不能满足要求。 利用 ABAQUS 强大的非线性模拟功能合的荷载增量和收敛速度，可以更加准确地模拟出实际结构的应力应变状况。2.1.2 ABAQUS 的工作模块和主要分析步骤ABAQUS 的工作环境模块是 ABAQUS/CAE，它包括了模型搭建、网格划提交、作业过程监视以及结果分析等功能。ABAQUS 的分析模块主要有两个：用分析模块 ABAQUS/Standard，主要用于线性和非线性的静力、动力等问题的分并且 ABAQUS/Standard 还可以附加两个特殊用途的附加分析模块 ABAQUS/A
图 2.2 ABAQUS 的主要模块在通常情况下，一个完整的 ABAQUS 分析过程包括三个步骤：前处理（ABAQUS/CAE）、模拟计算（ABAQUS/Standard 或 ABAQUS/Explicit）和后处理（ABAQUS/CAE）。ABAQUS 主要的分析过程如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大梁隧道软岩大变形及其支护方案研究[J]. 戴永浩,陈卫忠,田洪铭,杨建平,孟祥军,邓小林. 岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[2]构皮滩软岩流变模型原位载荷蠕变试验研究[J]. 熊诗湖,周火明,黄书岭,蒋志明. 岩土工程学报. 2016(01)
[3]基于ABAQUS的软土蠕变模型二次开发研究[J]. 陈建永. 地质灾害与环境保护. 2015(02)
[4]考虑黏聚力的上下加载面修正剑桥模型及数值实现[J]. 袁克阔,陈卫忠,赵武胜,谭贤君,田洪铭,郑朋强,李香玲. 岩石力学与工程学报. 2013(04)
[5]改进西原模型的三维蠕变本构方程及其参数辨识[J]. 齐亚静,姜清辉,王志俭,周创兵. 岩石力学与工程学报. 2012(02)
[6]泥质砂岩蠕变特性与锚固控制效应试验研究[J]. 韩立军,王延宁,蒋斌松,张后全,宗义江. 岩土力学. 2012(01)
[7]红砂岩长期强度特性的试验研究[J]. 沈明荣,谌洪菊. 岩土力学. 2011(11)
[8]角闪斜长片麻岩流变力学特性研究[J]. 蒋昱州,徐卫亚,王瑞红. 岩土力学. 2011(S1)
[9]泥质软岩蠕变机制研究[J]. 范秋雁,阳克青,王渭明. 岩石力学与工程学报. 2010(08)
[10]南水模型在ABAQUS中的实现及在工程中的应用[J]. 司海宝,化西婷. 南水北调与水利科技. 2010(01)
博士论文
[1]高地应力条件下大型地下洞室群分步开挖稳定性及流变效应研究[D]. 李勇.山东大学 2009
[2]高应力下脆性岩石的力学模型与工程应用研究[D]. 黄书岭.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008
[3]深埋洞室劈裂破坏形成机理的试验和理论研究[D]. 李晓静.山东大学 2007
[4]岩体流变特性的试验研究及模型参数辨识[D]. 丁秀丽.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005
硕士论文
[1]饱和黏性超固结土的三剪统一本构模型及ABAQUS二次开发[D]. 胡勃阳.南昌大学 2016
[2]深部洞室围岩时效劈裂现象的试验研究与理论分析[D]. 邹辰浩.山东建筑大学 2016
[3]ABAQUS用户材料子程序开发及应用[D]. 杨曼娟.华中科技大学 2005
本文编号：3384573
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