考虑温度影响的片麻状花岗岩蠕变力学特性与理论分析研究

发布时间：2017-06-08 08:09

  本文关键词：考虑温度影响的片麻状花岗岩蠕变力学特性与理论分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济蓬勃发展和科技水平提高,工程建设已深入地下。深部岩体所处外部环境迥异于地表和浅部岩体,其中温度和应力的共同作用将对工程的设计施工带来困难,更对工程长时间的稳定运营带来巨大的安全隐患。本文依托齐热哈塔尔水电站工程,研究对象为片麻状花岗岩,采用蠕变试验和理论研究相结合的研究手段,获得了温度影响下岩石蠕变力学特征,在此基础上建立了热黏弹塑性蠕变损伤模型,反演得到了蠕变参数并验证了模型的可靠性,分析了不同应力状态下温度对岩石蠕变性质的影响规律,研究成果可为工程安全和稳定性分析提供试验和理论上依据。论文主要研究成果包括以下几个方面：(1)对片麻状花岗岩进行了不同温度条件下的三轴蠕变试验研究,重点分析了温度影响下岩石蠕变变形、体积应变、蠕变速率和长期强度的变化规律,揭示了温度影响下岩石蠕变破坏模式。(2)提出了考虑温度和损伤影响的热黏弹塑性蠕变损伤模型,建立了蠕变本构关系,推导出模型的一维蠕变方程和三维蠕变方程,分析表明模型能够反映岩石蠕变的减速、等速和加速三阶段,能够较好模拟片麻状花岗岩的蠕变特征。(3)根据热黏弹塑性蠕变损伤模型,采用非线性优化最小二乘算法对试验结果进行了参数反演,有效获取了模型蠕变参数,并进一步验证了模型的可靠性。(4)根据热黏弹塑性蠕变损伤模型,分析了低、中、高应力状态下温度对蠕变特性的影响,揭示出高温、高压对片麻花岗岩蠕变变形、蠕变速率和蠕变体积的重要影响规律。
【关键词】：片麻状花岗岩 温度效应 三轴蠕变试验 热黏弹塑性蠕变损伤模型 蠕变参数反演
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV223
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 选题背景和研究意义9-11
• 1.2 国内外研究现状综述11-19
• 1.2.1 温度影响下岩石力学试验进展11-15
• 1.2.2 考虑温度影响的岩石蠕变模型理论进展15-19
• 1.3 论文主要内容、技术路线和创新点19-22
• 1.3.1 论文主要内容19-20
• 1.3.2 研究技术路线20-21
• 1.3.3 主要创新点21-22
• 第2章 考虑温度影响的片麻状花岗岩蠕变试验研究22-50
• 2.1 试验概况22-26
• 2.1.1 试件制备和试验设备22-23
• 2.1.2 试验工况23-24
• 2.1.3 试验流程和操作步骤24-26
• 2.2 片麻状花岗岩压缩试验及结果分析26-28
• 2.2.1 瞬时变形特征26-27
• 2.2.2 瞬时强度特征27-28
• 2.2.3 瞬时破坏模式28
• 2.3 温度影响下片麻状花岗岩蠕变特性分析28-48
• 2.3.1 温度对蠕变变形特征影响分析28-35
• 2.3.2 温度对体积应变时效特征影响分析35-38
• 2.3.3 温度对稳态蠕变率影响分析38-42
• 2.3.4 温度对岩石长期强度影响分析42-46
• 2.3.5 温度对岩石蠕变破坏模式影响分析46-48
• 2.4 本章小结48-50
• 第3章 片麻状花岗岩热黏弹塑性蠕变损伤模型50-71
• 3.1 热黏弹塑性蠕变损伤模型的建立50-52
• 3.1.1 片麻状花岗岩蠕变特征50
• 3.1.2 热黏弹塑性蠕变损伤模型50-52
• 3.2 热黏弹塑性蠕变损伤模型的本构方程52-54
• 3.3 热黏弹塑性蠕变损伤模型的蠕变方程54-60
• 3.3.1 一维应力下模型蠕变方程54-57
• 3.3.2 三维应力下模型蠕变方程57-60
• 3.4 蠕变参数反演及模型验证60-70
• 3.4.1 蠕变参数反演方法60-62
• 3.4.2 参数反演及模型验证62-70
• 3.5 本章小结70-71
• 第4章 温度对片麻状花岗岩蠕变特性的影响分析71-84
• 4.1 蠕变力学参数对变形特性影响分析71-75
• 4.2 温度对蠕变特性的影响分析75-83
• 4.2.1 温度对蠕变参数的影响75-76
• 4.2.2 温度对蠕变特征的影响规律76-83
• 4.3 本章小结83-84
• 第5章 结论和展望84-86
• 5.1 结论84-85
• 5.2 展望85-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间获得的学术成果89-90
• 致谢90-91
• 学位论文评阅及答辩情况表91

【相似文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 胡建;邱检生;王汝成;蒋少涌;倪培;于津海;;江苏东海片麻状碱性花岗岩的地球化学及其构造指示意义[A];2006年全国岩石学与地球动力学研讨会论文摘要集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 潘锦波;滇东南麻栗坡一带片麻状花岗岩地球化学、年代学特征及其地质意义[D];中国地质大学(北京);2015年

2 江力宇;考虑温度影响的片麻状花岗岩蠕变力学特性与理论分析研究[D];山东大学;2016年

  本文关键词：考虑温度影响的片麻状花岗岩蠕变力学特性与理论分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：431888