一、岩石材料弹塑性破裂过程的计算机数值模拟（论文文献综述）
赵翔[1]（2021）在《深井蠕变围岩巷道底臌机理及控制技术研究》文中认为煤炭资源是保证我国工业化发展和社会物质财富持续上升的重要驱动力,即使在能源革新换代的今天,仍然充当着不可替代的“顶梁柱”作用。近年来,随着我国浅部煤炭资源的开采殆尽,向着深部煤层开采进军已经成为必然趋势。以往国内的浅埋巷道,多采用弱支护甚至无支护的方式处置底板,这在地质条件良好的浅部煤岩层中尚且适用,但是对于围岩岩性差、地压高、含水量大、流变性强的深部巷道来说,如果仍不加以补强支护,就很容易为底臌留下隐患。事实上,巷道是一个由帮、顶、底组成的联动结构,任意部位受力与位移的改变都会不可避免地对结构整体产生影响,并且随着埋深的增加以及围岩蠕变特性的显现,这种联动效应就会愈发显着,因此对深部巷道底板的补强加固必不可少。.本文以“涡北煤矿深部采区高地压巷道围岩控制技术研究”科研项目为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场工业试验等手段,研究了深井蠕变围岩巷道的底臌控制技术,即在现有的一次支护（帮、顶支护）基础上,针对底板进行二次支护设计研究,通过补强加固薄弱底板围岩,来提升全断面围岩的联动承载能力,从而达到控制底臌的目的。论文主要研究工作如下:（1）通过单轴抗压强度测试,得到北四采区变电所围岩的普氏系数、弹性模量和泊松比等基本力学参数,并利用地应力测试技术得到北四采区的侧压系数,为变电所相关数值模拟研究提供了必要的基础数据。（2）以深井蠕变围岩巷道的底臌及控制机理为依据,结合北四采区变电所的地质条件、原支护方案和现场工况,提出了“排水硬化,局部补强”的底臌控制思路,设计并实施了“底板注浆+锚索（杆）”底板补强加固方案。（3）基于ABAQUS仿真计算结果,有针对性地分析了北四采区变电所的底臌变形机理,并对变电所底板补强加固前后的变形展开定性、定量分析,最后通过比对现场变形监测结果,验证了本设计方案的科学性和合理性。本研究提出的底板补强加固方案有效地控制住了巷道围岩的蠕变变形,取得了良好的底臌控制效果。在实现降低巷道维护成本的同时,显着提升了生产作业的安全性,具有较好的应用前景,对同类型底臌问题的解决也有一定的借鉴价值。图64表9参81
李卓徽[2]（2021）在《裂隙岩体渗流-应力耦合近场动力学模拟分析方法及应用》文中研究指明我国隧道与地下工程建设规模巨大,施工条件复杂,许多隧道均修建在强富水、高水压、强岩溶的地层环境中,多种地质灾害频发。在广泛的工程需求下,数值模拟成为研究地下工程灾害机理及灾变演化过程最重要的手段之一。近场动力学是目前求解不连续问题最先进的数值方法之一,特别适用于模拟连续-非连续问题。本论文立足于国家基础设施建设亟需开展的裂隙岩体流固耦合引起的灾害演化过程数值模拟分析,通过理论推导、数值模拟等手段,围绕近场动力学模拟裂隙岩体流固耦合亟需解决的基础难题展开研究,取得了一系列有益的研究成果。首先,在近场动力学尺度下,通过考虑物质点间键的塑性变形,并改进键处于塑性变形时对不同受力状态（加卸载）的响应,考虑了峰后加卸载路径对岩石力学行为的影响,提出适用于岩石材料的考虑压缩荷载条件下峰后阶段的微观弹塑性本构模型;采用了非均匀离散建模方法来表征岩体材料非均匀特性,解决了材料模拟压缩破坏过程中出现的“离散结构依赖性”,提高了数值模拟的精度。并通过岩石单轴压缩和循环加卸载试验验证了微观弹塑性本构模型的适用性与准确性。于此同时,开展了不同裂隙倾角条件下标准岩石试件单轴压缩试验破坏过程模拟,模拟结果与试验现象吻合良好。其次,基于普通态型近场动力学基本理论,从应变能密度角度,通过等效的方法,熟悉并推导了平面两类问题的普通态型近场动力学基本运动方程,并以此为理论基础,采用Drucker-Prager准则（DP）来构建普通态型近场动力学形式的岩石材料塑形屈服面,得出增量形式的普通态型近场动力学微观弹塑性本构;为提高计算效率,进一步开展了普通态型近场动力学与有限体积法耦合模拟分析方法研究,提出解决裂隙岩体流固耦合问题的数值计算方法,使用普通态型近场动力学求解位移场、等效应力场以及模拟裂缝扩展过程,有限体积法求解流体部分渗流场,并通过过渡层进行数据交换实现流固耦合。通过几个数值算例验证了该方法在流体驱动下模拟饱和裂隙孔隙介质中裂纹扩展的能力,表明了方法的正确性。最后,开展了泉域地下水分布和运移规律的研究,设置了等效孔隙介质模型和孔隙-裂隙双重介质模型两种计算模型,针对相同隧道埋深条件下隧道开挖对不同地下水位影响以及相同水位条件下不同隧道埋深开挖对地下水位影响分别开展了 10组工况模拟。得出结论:岩体裂隙发育情况对隧道开挖时围岩的损伤有主导作用,且当孔隙水压超过某一定值时,裂隙发育情况和孔隙水压将综合成为开挖时围岩损伤的主导因素。为轨道交通路线设计与隧道工程安全建设提供了有效的理论支撑。
朱俊福[3]（2021）在《深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究》文中研究指明煤系地层沉积岩的成层特征以及层间的岩性差异,使煤矿巷道围岩的结构类型较多,其围岩松动圈的形成、范围、形状等特征也更为复杂。为此,论文以围岩松动圈巷道支护理论为基础,首先对基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown经验强度准则等三种强度准则的松动圈理论求解方法进行分析与评述;然后采用“深部地下工程结构失稳全过程模拟试验系统”,设计了6个相似材料模型进行模拟试验,并与15组数值模拟方案的计算结果对比分析,研究深部高应力条件下层状岩体巷道开挖、围岩变形及破坏后松动圈的演化发展机理;在以上2方面研究的基础上,采用数值模拟进行方案设计,提出深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制方案,成功的进行了深部巷道工程试验,取得了良好的支护效果。论文主要成果如下:（1）在基于三种强度准则的松动圈计算方法中,获得了M-C准则、D-P准则相对于H-B经验强度准则计算的松动圈半径偏小的影响因素,且一般均小于现场实测值,因此,特别强调支护设计时其松动圈的计算值与现场测试值相互校核的必要性。针对层状岩体巷道围岩松动圈解析有关边界条件设置、岩石强度软化方法、非圆形断面标准化等适用性进行了探讨,相比而言对围岩塑性区的计算理论上则比较严谨。（2）层状岩体巷道围岩松动圈呈跳跃性的梯级发展特征,其范围和形态受最大主应力作用方向控制,呈现正交各向异性特性,其对称轴垂直岩层且过巷道形心;当侧压系数小于1.0时,层状岩体巷道的顶部首先产生松动圈,其次是巷道两帮,而且两帮松动圈均较顶底部大;当岩层垂直方向与巷道底角平分线方向一致时,该底角部位松动圈将明显增大,而岩层倾角对松动圈大小和范围的影响并不显着。（3）软弱层处于巷道位置使巷道发生明显的偏压破坏现象,整体呈现明显的非对称变形特征,其松动圈和巷道破坏特征在巷道各部位的差异性较为明显,对此应采取局部如加长加密锚杆锚索等加强支护措施;研究结果显示支护的作用对软弱层附近的松动圈影响较大,而对远离软弱层的巷道部位则影响较弱。（4）现场测试数据显示河南城郊煤矿深部试验巷道的大松动圈围岩具有软岩、高应力和膨胀性三大特点,由于主应力相差很大,产生较大的偏应力导致巷道稳定性差;以喷网协同、锚杆和锚索协同,结合注浆的预应力协同控制技术,加强上帮底角部位和下帮拱肩部位的支护和加固措施,有效地解决了深部开采大松动圈围岩穿层巷道的稳定性问题。该论文有图107幅,表12张,参考文献186篇。
周聪[4]（2021）在《地震前兆性慢滑移事件研究》文中研究表明地震预测预报是公认的世界性难题,特别是短临地震预测至今难以突破。有望推进短临地震预测的一个领域是对地震前兆的研究。但目前对地震现象尤其是前兆现象认识不清,对什么样的前兆异常才是可重复性、可靠的短临前兆异常,至今仍没有明确答案。岩石力学实验以及数值模拟实验一直是研究地震及前兆机理的有效手段。虽然大量岩石力学实验表明,在粘滑失稳前断层会经历预滑或前兆性滑动过程,同时伴随着声发射事件的增加和电压等物理参数的变化,但实际中的观测结果很难与实验室的岩石力学实验和地震成核理论相一致。自2001年随着环太平洋俯冲带幕式慢滑移事件及其伴生的非火山震颤信号的发现,慢地震的研究成为一个令人注目的方向。而且被地震学家称之为“前驱波”、“形变波”、“应力波”等所谓的异常信号可能是由断层慢滑移产生的低频地震波。当考虑慢地震事件时,地震的发生至少有四种类型:（A）地震前震-地震主震型、（B）慢地震前震-地震主震型、（C）地震前震-慢地震主震型和（D）慢地震前震-慢地震主震型。对慢地震事件的忽视可能会造成对（B）事件的漏报和对（C）事件的虚报。因此对慢地震的研究以及疑似慢滑移信号的观测与分析对地震预测预报有重要的意义。通常认为由于地震学（由于超过200秒周期时噪声增大）和大地测量（由于来自小于Mw6.0事件的弱形变信号）的观测极限,在慢地震事件中存在持续时间从约200秒至1天的事件空区。由于完整的地震记录应该包含三分量的平动信号和三分量的旋转信号,若同时考虑地震计的平动响应和旋转（倾斜）响应时,其最低有效频率可以延伸至频带范围外,频带外的信号不能简单的丢弃。同时由于测震数据量巨大,传统靠人工一一识别异常的方式无法对异常的时空特征进行准确的描述。随着地震检测技术的发展,特别是近年来人工智能技术在微震事件检测中的应用,使得在连续波形资料中搜索和探索这类低频信号是否存在成为可能。由于野外记录到的异常信号可能是由于断层本身运动所产生的近场效应,也可能是断层的运动所激发的线性或非线性地震波的传播效应,因此本文利用弹簧块体模型以及新发展的晶体位错模型Frenkel-Kontorova（FK）模型来研究宏观断层的滑动演化过程,特别是慢滑移所需要的实验条件和影响因素。然后在考虑非线性和频散效应的条件下模拟了非线性地震波的传播演化规律,最后利用深度自编码算法对汶川地震前近半年测震资料中的低频脉冲信号做了详尽的空间分布统计,结合地震旋转运动场水平分量的分布特征,探讨了龙门山断裂带附近低频脉冲信号可能的产生、传播和接收模式,得到如下认识:（1）根据弹簧块体模型的数值模拟结果,统计了粘滑运动过程中的速度脉冲的持续时间和滑移振幅的演化特征:速度脉冲的持续时间Tslip及振幅Vmax都随着系统刚度k和加载速率VL的增大而减小,特别是在低加载速率时Tslip急剧减小,当加载速率达到10-6 m/s后变化很缓慢。推测当断层处于慢滑移阶段,加载速率微小的扰动可以产生较大的持续时间变化。结合岩石力学实验的结论,速度脉冲的持续时间Tslip与系统刚度k、加载速率VL和有效正应力σ成反比;脉冲振幅Vmax与系统刚度k、加载速率VL成反比,而与有效正应力σ成正比。（2）从FK模型的理论解可以得出滑移持续时间T与凹凸体间距b、泊松比v成正比,与有效正应力σ成反比。数值模拟结果表明,破裂速度与初始应力条件密切相关。应力梯度带范围越大,破裂速度越大,当梯度带范围达到一定宽度时,其破裂速度可以超过剪切波速度。剪应力与正应力的比值是影响断层产生慢破裂、亚瑞雷破裂和超剪切破裂的重要因素。（3）将一维FK模型应用于汶川地震主破裂运动,计算获得的滑动量分布与实际震源破裂反演结果相符。从应变能量的角度分析了汶川地震前姑咱台钻孔应变脉冲异常的形成机理,模拟结果表明当断层慢滑移运动约20分钟,能够在震源区附近产生与实际记录相符的10-8～10-7的应变变化。同时,通过设置较低的初始应力比∑S-/∑N,能模拟出类似P波的慢破裂运动,传播速度约为4km/day。（4）在一维非线性地震波数值模拟中,当同时考虑非线性项和频散项时,以孤立子作为震源子波能得到线性波的传播特征:地震波在传播过程中波形形态及振幅大小均不变,以略小于线性背景介质速度匀速前进。当岩石的非线性程度进一步增加时,非线性地震波能表现出弹塑性波的传播特征。弹塑性波在空间中不是以规则的球面扩散传播。当其传播到弹性区域,会导致在不同台站上无法找到同源的信号,也可能使得同一台站不同分量上观测不到同步信号。（5）地震计有平动响应,但还应该考虑倾斜响应（旋转效应）。当考虑地震计的倾斜响应时,其倾斜的频率响应函数是一个低通滤波,而平动信号的响应是一个带通滤波器。在两种滤波器的共同作用下,其频带外的低频信号是有可能被保留的。因此考虑旋转分量的测震数据可能会拓宽地震学的低频观测极限。（6）利用深度自编码算法统计了汶川地震前5个月内四川省出现的疑似脉冲异常的空间分布,结果显示异常频次较高的台站主要沿断裂带走向以及断裂带的东侧分布,基本位于地表峰值旋转运动场的东西和南北分量能量都较强的区域。（7）龙门山断裂带内存在发生慢滑移事件的地质条件:流体、高孔隙压、高温、高泊松比等,慢滑移容易发生在脆-塑性转化带中a-b～0的范围。当该区域受到扰动激发低频慢地震时,在震源区介质非线性和频散性的作用下可能表现出弹塑性传播特征,单个慢破裂事件可以演化为一个波、两个波甚至多个波,以非球面扩散的形式传播,并且容易以倾斜（旋转）量的形式被测震仪或倾斜仪记录到。
任红磊[5]（2021）在《典型断面洞室围岩模型在双轴伺服加载下的力学行为特征》文中研究表明洞室作为水利工程建设的重要组成部分,其围岩的稳定性越来越受到人们的重视。为探究不同断面形状洞室开挖过程中的各个阶段所遇到的围岩应力问题,分析洞室形状对洞室围岩力学特征的影响,制作了洞室相似材料模型,通过双轴加压的加载方式探究不同断面形状洞室围岩在不同围压下的全应力-应变曲线加载过程中的力学特征变化,运用数字图像技术,记录并分析模型的全场应变演化过程,并通过后续的数值模拟,进一步探究洞室形状对围岩力学行为特征造成的影响。所得结论如下:（1）通过制备水泥砂浆并配合3D打印技术制作了圆形、城门洞形、马蹄形和正方形四类洞室模型;各类洞室模型峰值抗压强度均随着洞室尺寸的增加而减小,洞口尺寸较小时,模型容易在边界起裂,尺寸较大时,起裂位置一般在洞口,且次生裂纹数量明显减小。（2）围压的增大会影响中尺寸和大尺寸洞室模型的破坏模式,当围压增大时,洞室模型的破坏模式会由以张拉应变为主向拉剪复合破坏为主转变,相比之下,小尺寸洞室模型受围压的影响不明显。（3）由全场应变演化云图分析可知,圆形洞室应变集中区域会随着围压的增大有上下侧向两帮转移;城门洞形洞室底板部位应变值较高,且应变值随着围压增大而不断提升;马蹄形洞室在两侧交界处及上下侧均易形成高应变集中区域,其范围随围压增加不断扩大;正方形洞室容易在顶底板部位形成应变集中区域,随着围压的增加不断增大。（4）各洞室洞室应变随着围压的增加而不断增大,位移值随着围压的增加而增大,当围压较小时,城门洞形、马蹄形、正方形上下侧在弹性加载阶段易产生张拉裂纹,但塑性破裂演化阶段会受到抑制,洞口自由面上的颗粒不断向内运动,造成洞口收缩变形,且其收缩变形随着围压增大而提高。（5）基于统计学方法分析了模型的裂纹与声发射事件的演化规律。塑性阶段,裂纹与声发射事件的数量以及随围压的变化程度均大于弹性阶段。根据洞室围岩模型在弹性阶段与塑性阶段所表现出的力学行为特征得出围压对洞室模型破坏的影响程度排名为:圆形>城门洞形>正方形>马蹄形。
张纯旺[6]（2021）在《废弃矿井采空区覆岩裂隙导通机理及多尺度渗流特性研究》文中研究指明随着落后产能煤矿的逐步淘汰,我国关闭矿井的数量不断增加,但废弃矿井采空区中仍赋存大量的煤炭、水、瓦斯等可利用资源,该资源的二次开发利用对区域经济的转型发展具有重要的现实意义,由于废弃矿井采空区内煤岩体破裂状况不清,水、瓦斯等流体赋存状态复杂,难以进行精准高效开发利用。其中覆岩破断裂隙是影响流体赋存的关键因素,它作为通道对采空区内水、瓦斯等流体的运移具有主导作用,它直接决定了采空区内水、瓦斯的空间赋存位置。因此探究废弃矿井采空区覆岩裂隙导通机理及多尺度渗流特性,可为废弃矿井资源的二次开发利用提供理论支撑。本文以废弃矿井采空区资源开发利用为研究目标,针对覆岩裂隙导通机理及其多尺度渗流特性,采用室内试验、理论分析和数值模拟相结合的手段开展研究。通过单轴压缩试验探究了煤岩体的力学性质及其破裂过程,基于弹塑性力学理论探究了顶板覆岩破断力学机制,从标准试件的破裂和块体的断裂两个尺度研究了覆岩破断裂机制及裂隙通道特征;分别对原生裂隙煤岩体的渗流特性开展了研究,采用多场耦合试验压力机对原生裂隙岩体开展了水力耦合渗流试验,利用CT扫描技术从微细观的角度探究了原生裂隙煤体的孔裂隙特征及其渗流特性;最后针对采空区中瓦斯上浮和离层水下渗的现象,采用两相流界面追踪方法对采空区裂隙网络内水气两相渗流特性进行了模拟分析。主要研究内容及结果如下:（1）通过单轴压缩试验对煤岩体的力学性能进行了测试,联合声发射监测系统和数字散斑全场应变测量系统对破裂过程进行了监测,通过对比煤和砂岩的力学特性得出,煤与砂岩在单轴抗压强度、变形特征及破坏模式等方面存在明显的不同,砂岩的脆性破坏特征更加显着;声发射能量变化反映了破裂过程中弹性能的积累和释放过程,不同应力水平下声发射定位点演化特征呈现了煤岩体内部破裂及其扩展的方向,试件破坏的瞬间伴随能量的急剧释放破裂定位点骤增;采用数字散斑全场应变测量方法对试件表面位移场和应变场进行了定量监测,标记点的位移曲线可划分为初始变形、等速变形和加速变形三个阶段,试件表面位移场及应变场反映了裂隙从底部向顶部扩展呈现张拉破坏的模式。联合监测突破了传统以定性为主来判断破裂过程的局限性,更全面的反映了煤岩体破裂的过程。（2）从弹塑性力学的角度研究了覆岩破断的力学机制及断裂后裂隙的张开度特征,根据砌体梁结构关键块体运动演化过程及超前应力分布情况,建立了线性增压荷载悬臂梁模型,采用弹性力学应力逆解法获得了内应力分量解析解,结合Mohr-Coulomb剪切屈服破坏准则,推导了块体破裂迹线隐函数方程式,结果表明破裂迹线的形态与先天开采条件及岩层自身的力学特性相关,破裂迹线呈现“竖对号”的形态,说明在破裂的过程中裂纹会发生偏转,其中拐点的位置与岩层的内聚力和内摩擦角有关。另外随着块体长度的增加块体回转角度越来越小,相对应的张开度变化特征与目前线性假设存在明显的不同,回转后张开度沿破裂线呈现先增大后减小再增大的趋势,破断裂隙通道开度变化存在阈值。（3）采用多场耦合试验压力机对原生裂隙砂岩开展了不同围压及不同渗透压下的渗流试验,给出了加卸载路径下渗流流量随围压及渗透压变化的渗流规律,在加载过程中不同围压条件下渗流流量随渗透压表现出多样的变化趋势,随着围压的增大渗流流量增长类型分别呈现幂律型、线性型、指数型和双线性增长变化;在卸荷过程中随着围压的降低渗流流量呈现递增的趋势,但受到加载历史的影响,卸载路径下的渗流流量明显低于加载路径。进一步采用扫描仪对裂隙面的三维形貌特征进行了表征,并对各裂隙面的起伏高度平均值、标准偏差、均方根一阶导数、分形维数等进行了统计学分析,其中原生节理粗糙度系数集中在8～10的范围内,分形维数在1.07～1.16之间,裂隙面起伏高度频率直方图呈现高斯分布规律,且粗糙度系数越大其峰值所在的区间愈向右侧偏移。基于扫描数据对流体在裂隙面的渗流进行了模拟分析,结果表明裂隙面存在明显的优势渗流路径,水头压力分布存在明显的过渡区,由于裂隙面粗糙的几何形貌特征引起渗流流线及速度场呈现明显的非均匀分布,当流体从顶部向下方流动时,流体向开度较大的方向运移,造成裂隙面内流体分布的不均形成优势渗流,优势渗流路径的存在是造成粗糙裂隙面非达西渗流的主要原因。（4）利用CT扫描技术对原生裂隙煤体进行扫描试验,获得裂隙煤体的内部孔裂隙结构特征,采用三维可视化软件对裂隙煤体提取了表征单元,并对孔裂隙模型进行了三维重构,可以看出该原生裂隙煤体内部存在一条明显的宏观裂纹,周围分布次生裂隙及孔隙,孔隙在局部区域呈现连片状聚集分布,同时存在一些孤立的微孔。通过建立孔隙网络模型直观的再现了宏观裂缝和微观孔隙的分布情况,使原生裂隙煤体内部储层结构得到了比较精细的表征。对比分析裂隙煤表征单元体的渗流模拟结果可以看出,原始不含裂隙的煤体渗透率较低,渗流路径中内部几乎没有流线分布,而含裂隙的模拟结果表明流体沿主裂隙向下运移的同时,还会向周围连通的次生裂隙及孔中运移,形成了良好的渗流通道,导致了原生裂隙煤体渗透率的增大。（5）结合数字图像处理技术与相似模拟实验,对采空区覆岩裂隙几何参数（宽度、迹长、面积、周长和倾角等）进行了统计分析,构建了大尺度采空区裂隙网络几何模型,基于废弃矿井采空区上方离层水下渗和垮落带瓦斯上浮的现象,采用界面追踪模型精细地捕捉了水气两相渗流的过程。覆岩采动裂隙整体呈现梯形状,内部层间离层裂隙与纵向破断裂隙纵横交错、互相贯通,两种裂隙的开度、面积和周长呈现指数分布,裂隙迹长呈现对数正态分布,裂隙倾角呈现正态分布;模拟结果表明由于裂隙内渗流速度的不均衡性,在采空区两侧裂隙形成了明显的优势渗流通道,同时发现在高位横向层间离层裂隙存在瓦斯滞留区,裂隙两端存在被封堵、交叉点处存在偏流等现象,揭示了大尺度裂隙网络内水气两相渗流特性。本文针对采空区破断裂隙进行了全方位多尺度的研究,理清了采空区破断裂隙的空间几何分布形态,揭示了废弃矿井采空区裂隙网络水气两相多尺度渗流特性,研究成果对于废弃矿井采空区资源的再利用具有一定的指导意义。
范浩[7]（2021）在《富水煤层巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究》文中研究说明地下水长期赋存于煤层巷道围岩结构面和孔隙中,经与煤体基质发生复杂的物理化学反应,引发围岩内部结构损伤、宏观力学性能劣化、承载能力下降、巷道变形破坏程度加剧,严重影响煤矿安全建设,因此,研究富水煤层巷道围岩变形破坏特征及控制机理具有重要的理论与工程意义。本文采用实验室试验、理论与数值分析以及现场监测相结合的手段,从宏细观分析了富水环境下煤体真三轴力学特性及劣化机理,研究了考虑煤体强度参数劣化的富水煤层巷道围岩变形破坏特征,优化了复合水泥浆液配比,揭示了注浆对破裂煤体的加固机理和对富水煤层巷道围岩的控制机理,提出了以注浆为核心的富水煤层巷道围岩控制技术,取得了如下创新性研究成果:（1）开展了不同浸水时间煤体真三轴压缩力学特性试验,获得了浸水煤体真三轴宏观力学行为以及空间破裂演化规律,揭示了煤体强度参数随浸水时间的劣化规律;结合浸水前后煤体微观形貌、孔隙结构和矿物成分含量等变化规律,揭示了水对煤体力学性能劣化的微观机理。（2）建立了非均匀地应力场下的富水煤层巷道围岩力学模型,引入了富水煤体强度参数劣化系数,基于Mogi-Coulomb强度准则,推导了富水煤体强度参数劣化系数影响下巷道围岩应力场、位移场和塑性区半径的理论表达式,结合算例揭示了富水环境下强度参数劣化系数、侧压系数和支护阻力等参数对巷道围岩变形破坏特征的影响规律。（3）开展了不同配比浆液粘度、流动度、析水率、凝结时间和结石体强度的正交试验,获得了性能稳定、安全可靠的复合水泥浆液材料配比;利用自行研制的注浆试验系统开展了破裂煤体注浆试验,结合超声波测速和真三轴压缩等手段,分析了复合水泥浆液加固体的波速特征、真三轴强度、变形和破裂特征,揭示了破裂煤体注浆加固机理。（4）运用FLAC3D软件建立了富水煤层巷道围岩注浆支护数值计算模型,分析了注浆对巷道围岩应力场、位移场和塑性区演化的影响规律,揭示了注浆对富水煤层巷道围岩的控制机理;针对富水煤层巷道的具体工程地质条件,提出了以注浆为核心的围岩控制技术,取得了良好的控制效果,为保障富水煤层巷道围岩的长期稳定性提供了科学依据和技术指导。该论文有图101幅,表10个,参考文献209篇。
赵爱宁[8]（2021）在《破裂红砂岩注浆固结体的蠕变力学特性研究》文中认为随着煤炭开采向深部延伸,深部破裂软岩注浆固结体在长期载荷作用下会逐渐发生流变失稳,危及注浆加固工程的安全稳定性。由于注浆固结体的蠕变特性和长期强度是衡量破裂岩体注浆加固效果和长期稳定性的关键指标,因此开展破裂软岩注浆固结体的蠕变特性研究具有重要的意义。本文依托陕西省自然科学基础研究计划项目“深部破裂软岩注浆固结体的蠕变力学特性及应用研究”,采用实验室试验、理论分析、数值模拟相结合的方法,对完整红砂岩和注浆固结体进行了同步的单轴压缩蠕变试验、VIC3D试验和声发射试验,并进行了三轴压缩蠕变试验,探究了注浆固结体在单轴、三轴压缩蠕变试验中的蠕变特性与破坏特征。基于试验结果确定了蠕变本构模型并进行了参数辨识,开展了破裂巷道围岩注浆固结体的蠕变数值模拟研究。论文的主要研究内容及结论如下:（1）通过对完整红砂岩和注浆固结体开展常规抗压强度试验,获得了试样的单轴抗压强度、三轴抗压强度和弹性模量等力学参数。（2）破裂红砂岩注浆固结体在单轴压缩蠕变试验中经历了衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变阶段;在相同级数的应力水平下,注浆固结体的蠕变速率值较大且等速蠕变时间更短;通过分析等时应力应变曲线得到了注浆固结体的长期强度;在加速蠕变阶段,注浆固结体的声发射事件的数量大于完整红砂岩,并且在较低应力水平下便产生蠕变再破坏。（3）相对于完整红砂岩而言,破裂红砂岩注浆固结体在三轴压缩蠕变下的蠕变时间较短。在相同载荷级数下,注浆固结体的轴向蠕变值和蠕变速率较大而等速蠕变时间较短。随着围压的增大,注浆固结体试样的轴向总蠕变值不断增大。注浆固结体在不同围压下的长期强度约为试样瞬时强度的85%。（4）基于单轴和三轴压缩蠕变试验结果,利用广义Kelvin模型、西原模型及Burgers模型对完整红砂岩和注浆固结体的蠕变曲线进行了参数辨识,并进行了吻合度的对比分析,结果表明Burgers模型能够较好地描述试样的线性蠕变特性。利用非线性蠕变本构模型,对试样的非线性蠕变阶段进行拟合并对模型参数进行辨识,获得了较好的拟合效果。（5）基于试验结果所选取的蠕变本构模型和蠕变参数,嵌入多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics中,结合实验室蠕变试验相同的物理力学参数,对注浆固结体蠕变开展了数值模拟研究,对比验证了蠕变本构模型的正确性。在此基础上,建立深部破裂巷道围岩注浆固结体的蠕变数值模型并分析得到了巷道围岩的蠕变变形和破坏特征。
陈恒[9]（2021）在《层理页岩静动态损伤本构模型研究》文中指出页岩储层在人为压裂增透干扰下会产生损伤、破裂使得页岩气渗透性得到大幅提升,从而提高页岩气采收效率。而采场页岩储层也经历了原岩、损伤发展、破裂的过程,各个阶段相应的岩石力学属性发生了很大的变化,此时,传统的岩石力学本构理论无法精确的描述其损伤发展全过程中的力学行为,需要构建新的静动态损伤本构模型。本文通过室内试验、理论推导及数值模拟的方法,构建了层理页岩在静、动态载荷作用下的损伤本构理论,并对工业压裂缝槽周围页岩储层的损伤及渗透性演化规律进行了研究,主要内容如下:（1）对不同层理倾角页岩试样进行了单、三向压缩试验。结果表明:随着岩样内层理面倾角的增大,页岩试样的峰值强度、弹性模量呈先减小后增大的趋势,倾角为50°时抗压能力最弱,这是因为50°倾角的层理面接近三向受压下岩石的剪切破坏面,试样容易沿着层理面发生剪切破坏。另施加围压越大,页岩的峰值强度、弹性模量也越大。（2）基于压缩试验结果,引入塑性应变定义了损伤变量,建立了岩石材料损伤演化方程。基于D-P强度准则,构建了弹塑性损伤本构模型及强度准则,并推导了数值算法对此方程进行求解。在理论基础上,利用Fortran语言编制有限元程序,对层理页岩的压缩试验过程进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比分析。结果表明本文所建立的弹塑性损伤本构模型能较好的反映出层理页岩在峰值前和峰值后的应力应变变化规律。（3）对不同层理倾角页岩试样进行了冲击加载试验,对层理页岩在动态试验中的力学特性及破坏特征进行分析,结果表明:在动态试验中层理倾角对页岩力学特性的影响明显小于静态加载试验。此时加载应变率对页岩力学特性和破坏特征的影响起主要作用,且加载应变率越高,抗压强度、弹性模量越大,破裂度越大,层理倾角的影响越小。（4）基于冲击试验结果,引入与加载应变率及应变相关的损伤变量,建立了损伤演化方程,构建了适用于层理页岩的动态损伤本构模型。利用Fortran语言对有限元源程序进行二次开发,编制动态损伤本构方程求解子程序,并对层理页岩的冲击试验过程进行了数值模拟。计算结果表明基于动态损伤本构模型所开发的有限元程序计算结果可以较好的反映出层理页岩在冲击加载过程中的动态力学特性。（5）利用损伤有限元程序,对某一压裂缝槽周围页岩储层的损伤场和透气性的分布和演化规律进行了计算分析,结果表明:随着在缝槽施加压力的增大,缝槽周围页岩储层的损伤程度及损伤影响范围也不断扩大,从而使页岩储层的透气性得到大幅提高。随着大损伤区域页岩不断破裂,缝槽加压边界也不断前移,卸压范围不断增大。该论文有图77幅,表11个,参考文献94篇。
高成路[10]（2021）在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中进行了进一步梳理突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。（1）岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。（2）裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。（3）开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。（4）隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。（5）岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。（6）近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室（PESL）,为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
二、岩石材料弹塑性破裂过程的计算机数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、岩石材料弹塑性破裂过程的计算机数值模拟（论文提纲范文）
（1）深井蠕变围岩巷道底臌机理及控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 巷道底臌机理 |
| 1.3.2 巷道底臌控制技术 |
| 1.4 存在问题 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 北四采区地质力学参数及次生应力测试 |
| 2.1 井田地质条件 |
| 2.2 北四采区地质条件 |
| 2.3 北四采区围岩强度测试 |
| 2.3.1 岩石取样、加工与测试 |
| 2.3.2 测试结果 |
| 2.4 北四采区围岩地应力测试 |
| 2.4.1 地应力测试概述 |
| 2.4.2 水压致裂地应力测试 |
| 2.4.3 测试地点及钻孔设置 |
| 2.4.4 地应力测试结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 巷道底臌及控制机理分析 |
| 3.1 巷道围岩内部因素 |
| 3.1.1 岩石物理特性 |
| 3.1.2 岩石受压特性 |
| 3.1.3 岩石蠕变特性 |
| 3.2 巷道围岩外部因素 |
| 3.2.1 支护作用 |
| 3.2.2 底板水作用 |
| 3.2.3 应力重分布和蠕变作用 |
| 3.3 弹塑性围岩蠕变理论 |
| 3.3.1 考虑蠕变的圆巷力学模型 |
| 3.3.2 巷道围岩弹塑性分析 |
| 3.4 底板注浆与锚索(杆)控制机理 |
| 3.4.1 底板注浆补强加固 |
| 3.4.2 底板锚索(杆)加固 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 北四采区变电所底板加固方案设计 |
| 4.1 井下位置及四邻采掘情况 |
| 4.2 原支护方案 |
| 4.2.1 第一步支护 |
| 4.2.2 第二步支护 |
| 4.3 底板加固思路 |
| 4.4 底板加固原则 |
| 4.5 “底板注浆+锚索(杆)”联合加固方案 |
| 4.5.1 底板加固断面设计 |
| 4.5.2 施工底板锚索(杆)并注浆 |
| 4.5.3 施工底角注浆锚杆并注浆 |
| 4.5.4 施工普通底角锚杆 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 北四采区变电所围岩变形控制数值模拟 |
| 5.1 力学仿真模拟概述 |
| 5.2 模拟内容及步骤 |
| 5.2.1 几何模型和划分网格 |
| 5.2.2 材料参数 |
| 5.2.3 荷载及位移边界条件 |
| 5.3 原支护方案变形控制效果分析 |
| 5.3.1 围岩地应力平衡分析 |
| 5.3.2 围岩次生应力场分析 |
| 5.3.3 围岩弹塑性变形控制效果分析 |
| 5.3.4 围岩蠕变变形控制效果分析 |
| 5.4 底板加固后变形控制效果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 现场工业试验及变形监测 |
| 6.1 监测目的 |
| 6.2 变形监测点布置 |
| 6.3 监测工具及仪器 |
| 6.4 底板加固前的变形监测结果分析 |
| 6.5 底板加固后的变形监测数据统计及结果分析 |
| 6.5.1 变形监测数据整理 |
| 6.5.2 变形监测结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）裂隙岩体渗流-应力耦合近场动力学模拟分析方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 近场动力学理论研究现状 |
| 1.2.2 流固耦合理论研究现状 |
| 1.2.3 流固耦合数值模拟研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要内容与创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 键型近场动力学微观弹塑性本构模型 |
| 2.1 键型近场动力学理论 |
| 2.1.1 基本理论 |
| 2.1.2 现有键型近场动力学本构模型 |
| 2.2 键型近场动力学微观弹塑性本构模型 |
| 2.2.1 基本理论 |
| 2.2.2 模型离散化方法 |
| 2.2.3 程序实现 |
| 2.3 微观弹塑性本构模型应用与验证 |
| 2.3.1 岩石单轴压缩试验 |
| 2.3.2 岩石循环加卸载试验 |
| 2.3.3 预制单裂隙岩石单轴压缩试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 态型近场动力学微观弹塑性本构模型理论 |
| 3.1 态型近场动力学理论 |
| 3.1.1 基本概念 |
| 3.1.2 普通态型近场动力学基本理论 |
| 3.1.3 二维平面应变问题 |
| 3.1.4 二维平面应力问题 |
| 3.2 态型近场动力学微观弹塑性本构模型 |
| 3.2.1 基本理论 |
| 3.2.2 程序实现 |
| 3.3 微观弹塑性本构模型应用与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 近场动力学与有限体积法耦合计算方法 |
| 4.1 有限体积法概述 |
| 4.2 近场动力学与有限体积法耦合理论 |
| 4.2.1 固体模块计算 |
| 4.2.2 流体模块计算 |
| 4.2.3 耦合计算方案 |
| 4.2.4 程序开发实现 |
| 4.3 流固耦合模拟应用与验证 |
| 4.3.1 多孔介质渗流模拟 |
| 4.3.2 流体驱动的裂缝扩展模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 泉域地铁修建与地下水渗流相互影响规律 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 地形地貌 |
| 5.1.2 区域水文地质条件 |
| 5.2 泉域地铁修建对地下水渗流影响规律分析 |
| 5.2.1 计算模型建立 |
| 5.2.2 计算工况设置 |
| 5.2.3 模拟结果分析 |
| 5.3 泉域地铁修建与裂隙岩体渗流-应力耦合模拟 |
| 5.3.1 计算模型建立 |
| 5.3.2 计算工况设置 |
| 5.3.3 模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 在读期间发表的论文 |
| 在读期间申请的专利 |
| 在读期间获取的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 深部层状岩体围岩变形、破坏与支护研究综述 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究思路与方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 基于强度准则法计算围岩松动圈的分析与研究 |
| 2.1 岩石强度准则法计算松动圈的基本假设 |
| 2.2 基于Mohr-Coulomb准则求解 |
| 2.3 基于Drucker-Prager准则求解 |
| 2.4 基于Hoek-Brown准则求解 |
| 2.5 解析法求解松动圈在层状岩体中的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 深部层状岩体巷道围岩失稳全过程模型试验 |
| 3.1 模型试验系统 |
| 3.2 试验方案设计 |
| 3.3 模型试验的相似准则、材料与模型制作 |
| 3.4 试验加载方案 |
| 3.5 试验监控与数据采集系统 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理的试验分析 |
| 4.1 层状岩体巷道围岩松动圈形成过程中的围岩破裂演化分析 |
| 4.2 含软弱层围岩的松动圈及其与支护作用分析 |
| 4.3 含软弱层围岩巷道的稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
| 5.1 数值计算模型与方案 |
| 5.2 加载方向对层状围岩松动圈的影响 |
| 5.3 不同层状岩体结构对松动圈形成机理的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 深部大松动圈围岩穿层巷道协同控制的应用研究 |
| 6.1 工程背景 |
| 6.2 现场原位测试分析 |
| 6.3 层状围岩非对称协同控制设计 |
| 6.4 现场试验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）地震前兆性慢滑移事件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 地震慢滑移事件 |
| 1.2.2 地震粘滑特征信号检测 |
| 1.2.3 地震模型 |
| 1.3 论文的研究思路和技术路线 |
| 第2章 地震慢滑移信号的波形特征与典型震例 |
| 2.1 典型慢粘滑脉冲信号的表现特征 |
| 2.2 典型震例 |
| 2.2.1 张北M_s6.2地震异常扰动 |
| 2.2.2 中俄蒙交界M_s7.9地震异常扰动 |
| 2.2.3 塔吉克斯坦M_s7.4地震异常扰动 |
| 2.2.4 汶川M_s8.0地震低频脉冲异常扰动 |
| 2.2.5 汶川余震低频脉冲异常扰动 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 岩石力学实验中的摩擦实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦的稳定性影响因素 |
| 3.2.1 温度的影响 |
| 3.2.2 孔隙水的影响 |
| 3.2.3 滑动面性质的影响 |
| 3.2.4 围压的影响 |
| 3.2.5 加载速率的影响 |
| 3.2.6 刚度的影响 |
| 3.2.7 岩石岩性的影响 |
| 3.2.8 时间尺度的影响 |
| 3.3 滑动成核的类型以及影响因素 |
| 3.3.1 滑动成核的演化特征 |
| 3.3.2 滑动成核的类型 |
| 3.3.3 影响成核类型的主要因素 |
| 3.4 摩擦实验小结 |
| 第4章 基于弹簧块体模型的断层粘滑运动特征及其影响因素 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 断层动力学模型描述 |
| 4.3 不同因素对数值模拟结果的影响 |
| 4.3.1 不同有效正应力对粘滑运动的影响 |
| 4.3.2 不同加载点速度对粘滑运动的影响 |
| 4.3.3 不同系统刚度对粘滑运动的影响 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 与岩石力学实验的对比 |
| 4.4.2 考虑参考摩擦系数磨损的模拟结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于Frenkel-Kontorova模型的断层失稳滑动 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 FK模型描述 |
| 5.3 FK模型的解 |
| 5.3.1 均匀滑动解 |
| 5.3.2 非均匀滑动解 |
| 5.4 理论和实际资料分析 |
| 5.4.1 初始应力条件对模拟结果的影响 |
| 5.4.2 应力梯度大小对模拟结果的影响 |
| 5.4.3 利用FK模型描述汶川地震主破裂过程 |
| 5.4.4 汶川地震震前疑似慢滑移信号分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.5.1 经验性参数A的物理意义 |
| 5.5.2 基于FK模型的断层运动特征 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 考虑非线性和频散效应的地震波传播特征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 非线性波动方程及FCT有限差分算法 |
| 6.2.1 非线性波动方程离散化处理 |
| 6.2.2 FCT有限差分法的应用 |
| 6.2.3 FCT模拟结果 |
| 6.3 数值计算结果与分析 |
| 6.3.1 采用雷克子波震源的传播特征 |
| 6.3.2 采用孤立子震源的传播特征 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 孤立子震源的物理意义 |
| 6.4.2 岩石中弹塑性波的传播现象 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 利用深度自编码算法的地震脉冲信号检测与应用 |
| 7.1 研究背景 |
| 7.2 深度学习基本原理及测试 |
| 7.2.1 自动编码器的原理 |
| 7.2.2 Softmax分类器 |
| 7.2.3 图像识别测试 |
| 7.3 地震波形数据处理 |
| 7.3.1 地震数据来源 |
| 7.3.2 连续小波变换及不同尺度采样 |
| 7.3.3 地震数据样本标定软件设计 |
| 7.4 深度神经网络识别 |
| 7.4.1 数据样本标定 |
| 7.4.2 构建深度自编码神经网络框架 |
| 7.4.3 识别率统计 |
| 7.5 汶川地震前疑似脉冲异常时空分布特征 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 探讨地震低频脉冲信号的形成机理—以汶川地震为例 |
| 8.1 测震数据中低频脉冲信号的有效性 |
| 8.1.1 测震数据频带外的信号是否有效? |
| 8.1.2 为什么水平分量的低频脉冲信号多? |
| 8.1.3 数据有效性还存在的问题 |
| 8.2 慢滑移运动产生脉冲信号的传播机理和空间分布特征 |
| 8.2.1 基于FK模型的慢滑移运动特征 |
| 8.2.2 基于线性/非线性弹性波方程的倾斜信号运动特征 |
| 8.2.2.1 平移运动与旋转运动 |
| 8.2.2.2 水平方向旋转分量的空间分布特征 |
| 8.3 低频脉冲信号动力学特征揭示的构造意义 |
| 8.4 小结 |
| 第9章 结论和展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 不足与工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）典型断面洞室围岩模型在双轴伺服加载下的力学行为特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.1.1 工程背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 关于洞室形状的室内试验方法的研究现状 |
| 1.2.2 VIC-3D非接触全场应变系统的研究现状 |
| 1.2.3 数值模拟的研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 孔洞尺寸效应的试验力学研究 |
| 2.1 不同尺寸的典型断面洞室模型力学性能试验 |
| 2.1.1 洞室模型制作及试验原材料 |
| 2.1.2 试验仪器及方法 |
| 2.2 洞室形状尺寸效应对模型峰值强度的影响 |
| 2.2.1 圆形洞室模型尺寸效应对岩体抗压强度的影响 |
| 2.2.2 城门洞形洞室模型尺寸效应对岩体抗压强度的影响 |
| 2.2.3 马蹄形洞室模型尺寸效应对岩体抗压强度的影响 |
| 2.2.4 正方形洞室模型尺寸效应对岩体抗压强度的影响 |
| 2.3 洞室形状尺寸效应对洞室模型破坏模式的影响 |
| 2.3.1 圆形洞室尺寸效应对模型破坏模式的影响 |
| 2.3.2 城门洞形洞室尺寸效应对模型破坏模式的影响 |
| 2.3.3 马蹄形洞室尺寸效应对模型破坏模式的影响 |
| 2.3.4 正方形洞室尺寸效应对模型破坏模式的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 洞室围岩模型双向加载状态下的全场应变分析 |
| 3.1 非接触全场应变测量系统基本原理 |
| 3.1.1 数字图像相关方法二维原理 |
| 3.1.2 三维视觉技术的实现 |
| 3.2 全场应变测量系统的实验布置 |
| 3.3 基于非接触全场应变测量系统的应变云图分析 |
| 3.3.1 完整试块不同围压状态下应变云图变化特征 |
| 3.3.2 圆形洞室模型不同围压状态下应变云图变化特征 |
| 3.3.3 城门洞形洞室模型不同围压状态下应变云图变化特征 |
| 3.3.4 马蹄形洞室模型不同围压状态下应变云图变化特征 |
| 3.3.5 正方形洞室模型不同围压状态下应变云图变化特征 |
| 3.4 基于非接触全场应变测量系统的主应变分析 |
| 3.4.1 圆形洞室模型不同围压状态下主应变变化特征 |
| 3.4.2 城门洞形洞室模型不同围压状态下主应变变化特征 |
| 3.4.3 马蹄形洞室模型不同围压状态下主应变变化特征 |
| 3.4.4 正方形洞室模型不同围压状态下主应变变化特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 洞室围岩模型的离散元分析 |
| 4.1 颗粒流法力学基本原理 |
| 4.1.1 颗粒流法简介 |
| 4.1.2 基本原理 |
| 4.1.3 颗粒间本构接触模型简介 |
| 4.2 颗粒流模型建立 |
| 4.2.1 颗粒流参数确定 |
| 4.2.2 颗粒流模型生成 |
| 4.3 洞室围岩模型离散元模型分析 |
| 4.3.1 洞室围岩模型位移云图分析 |
| 4.3.2 洞口周围裂纹发育演化 |
| 4.3.3 洞口周围位移矢量图分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 洞室围岩离散元模型声发射特征 |
| 5.1 洞室围岩模型声发射事件演化过程 |
| 5.2 洞室围岩模型声发射事件演化过程 |
| 5.3 基于统计学分析的模型裂纹与声发射分布特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）废弃矿井采空区覆岩裂隙导通机理及多尺度渗流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤岩体力学特性及其变形破裂监测 |
| 1.2.2 覆岩破断力学机制及裂隙演化特征 |
| 1.2.3 裂隙面几何形貌特征及其渗流特性研究 |
| 1.2.4 裂隙煤体孔隙结构及其微观流动特性 |
| 1.2.5 采空区裂隙网络及其渗流特性研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 单轴压缩条件下煤岩体力学特性及破裂演化规律 |
| 2.1 试验试件及设备 |
| 2.1.1 试件制作 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.1.3 试验流程 |
| 2.2 单轴压缩抗压强度及变形破坏特征 |
| 2.2.1 应力-应变曲线特征 |
| 2.2.2 单轴抗压强度 |
| 2.2.3 破坏模式 |
| 2.3 煤岩破裂过程中的声发射响应特征 |
| 2.3.1 破裂过程声发射能量分析 |
| 2.3.2 声发射事件分布特征空间演化 |
| 2.4 数字散斑全场应变及动态破裂过程分析 |
| 2.4.1 不同位置标记点变形规律 |
| 2.4.2 破裂过程变形场演化分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 覆岩破断裂隙通道形成机理及其形态特征 |
| 3.1 关键块体结构破断力学机制理论分析 |
| 3.1.1 力学模型的建立及边界条件的确定 |
| 3.1.2 模型内应力分量解析解 |
| 3.1.3 破裂迹线/塑性边界方程 |
| 3.2 主应力场及应变能密度分布特征算例分析 |
| 3.2.1 基准参数选取及计算过程 |
| 3.2.2 应力及应变分量分布特征分析 |
| 3.2.3 不同块体长度的应变能密度分布特征 |
| 3.3 裂隙通道形态及其张开度特征分析 |
| 3.3.1 破裂迹线形态特征分析 |
| 3.3.2 内聚力和内摩擦角对破裂迹线的影响 |
| 3.3.3 不同块体长度的破断裂隙张开度对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三轴加卸载作用下原生裂隙岩体渗流特性研究 |
| 4.1 试验试件及流程 |
| 4.1.1 试件制备 |
| 4.1.2 加卸载渗流试验方案 |
| 4.1.3 试验系统及测试过程 |
| 4.2 裂隙岩体渗流特性分析 |
| 4.2.1 加载路径下渗透压对渗流特性的影响 |
| 4.2.2 卸载条件下围压对渗流规律的影响 |
| 4.3 岩石裂隙面三维形貌特征及渗流路径分析 |
| 4.3.1 三维几何形貌特征 |
| 4.3.2 裂隙面粗糙度参数定量分析 |
| 4.3.3 裂隙面优势渗流路径模拟分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 裂隙煤体三维重构及微细观渗流机理研究 |
| 5.1 试验概况 |
| 5.1.1 样品采集及试验设备 |
| 5.1.2 裂隙煤体三维重构过程 |
| 5.2 数字岩心微观孔裂隙结构特征 |
| 5.2.1 基于 CT 切片的裂缝分布特征 |
| 5.2.2 三维模型重构及过程分析 |
| 5.3 煤体孔裂隙结构及微细观渗流特性分析 |
| 5.3.1 裂隙单元体三维模型重构 |
| 5.3.2 裂隙单元体孔裂隙分布特征 |
| 5.3.3 裂隙单元体微观渗流模拟分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 废弃矿井采空区裂隙网络水气两相渗流特性研究 |
| 6.1 采空区覆岩裂隙分布特征 |
| 6.1.1 相似模拟实验过程 |
| 6.1.2 覆岩破断裂隙整体形态特征 |
| 6.1.3 采空区块体破断裂隙特征分析 |
| 6.2 基于图像识别的裂隙网络统计分析 |
| 6.2.1 覆岩裂隙提取过程 |
| 6.2.2 裂隙几何参数统计 |
| 6.2.3 统计结果分析 |
| 6.3 采空区裂隙网络水气两相渗流模拟 |
| 6.3.1 裂隙网络几何模型及计算流程 |
| 6.3.2 两相裂隙流控制方程与求解方法 |
| 6.3.3 水气两相渗流计算结果分析 |
| 6.4 结论 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）富水煤层巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容和技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 2 富水环境下煤体真三轴力学特性与劣化机理试验研究 |
| 2.1 真三轴试验系统 |
| 2.2 富水煤体试样制备 |
| 2.3 富水环境下煤体真三轴力学特性 |
| 2.4 富水煤体力学性能劣化的微观机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 富水煤体强度参数劣化富水煤体强度参数劣化影响下巷道围岩变形破坏特征理论分析影响下巷道围岩变形破坏特征理论分析 |
| 3.1 力学模型的建立 |
| 3.2 巷道围岩弹塑性分析 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合水泥浆液配比优化及破裂煤体注浆加固机理试验研究 |
| 4.1 复合水泥浆液配比优化试验 |
| 4.2 破裂煤体实验室注浆加固试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于注浆的富水煤层巷道围岩控制机理及工业性试验研究 |
| 5.1 基于注浆的富水煤层巷道围岩控制机理数值模拟 |
| 5.2 工业性试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）破裂红砂岩注浆固结体的蠕变力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 破裂岩石注浆固结体的强度强化研究 |
| 1.2.2 岩石与注浆固结体的蠕变试验研究 |
| 1.2.3 岩石与注浆固结体的蠕变模型研究 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 破裂红砂岩注浆固结体的常规压缩试验 |
| 2.1 单轴压缩试验 |
| 2.1.1 试验系统及试验方案 |
| 2.1.2 试验结果分析 |
| 2.2 三轴压缩试验 |
| 2.2.1 试验系统及试验方案 |
| 2.2.2 试验结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 破裂红砂岩注浆固结体的单轴压缩蠕变试验 |
| 3.1 单轴压缩蠕变试验系统与方案 |
| 3.1.1 试验系统 |
| 3.1.2 试样制备 |
| 3.1.3 试验方案 |
| 3.2 单轴压缩蠕变特性分析 |
| 3.2.1 瞬时轴向应变特征 |
| 3.2.2 轴向蠕变特征 |
| 3.2.3 轴向蠕变速率特征 |
| 3.2.4 长期强度特征 |
| 3.3 单轴压缩蠕变破坏特征分析 |
| 3.3.1 注浆固结体胶结充填特征 |
| 3.3.2 宏观蠕变破坏特征 |
| 3.3.3 蠕变破坏声发射特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 破裂红砂岩注浆固结体的三轴压缩蠕变试验 |
| 4.1 三轴压缩蠕变试验系统与方案 |
| 4.1.1 试验系统 |
| 4.1.2 试样制备 |
| 4.1.3 试验方案 |
| 4.2 三轴压缩蠕变特性分析 |
| 4.2.1 瞬时轴向应变特征 |
| 4.2.2 轴向蠕变特征 |
| 4.2.3 轴向蠕变速率特征 |
| 4.2.4 长期强度特征 |
| 4.3 三轴压缩蠕变破坏特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 破裂红砂岩注浆固结体的蠕变本构模型与参数辨识研究 |
| 5.1 岩石与注浆固结体蠕变模型理论 |
| 5.1.1 经验本构模型理论 |
| 5.1.2 蠕变模型基本元件 |
| 5.1.3 元件组合模型 |
| 5.2 岩石与注浆固结体线性蠕变本构模型与参数辨识 |
| 5.2.1 线性蠕变模型的选取 |
| 5.2.2 线性蠕变模型参数辨识与对比分析 |
| 5.3 岩石与注浆固结体非线性蠕变本构模型与参数辨识 |
| 5.3.1 非线性蠕变本构模型 |
| 5.3.2 非线性蠕变本构模型参数辨识 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 深部破裂巷道围岩注浆固结体的长期稳定性研究 |
| 6.1 基于蠕变本构模型的数值建模及验证 |
| 6.1.1 破裂红砂岩注浆固结体数值模型的建立 |
| 6.1.2 破裂红砂岩注浆固结体蠕变数值验证 |
| 6.2 破裂巷道围岩注浆固结后的蠕变变形和破坏特征分析 |
| 6.2.1 巷道围岩蠕变数值模型的建立 |
| 6.2.2 破裂巷道围岩注浆固结后的蠕变变形和破坏特征分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）层理页岩静动态损伤本构模型研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线与分析 |
| 2 试验设备及试验方案 |
| 2.1 试样制备及基本物理性质测定 |
| 2.2 试验系统 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 层理页岩静态单、三轴压缩试验分析 |
| 3.1 层理页岩单轴压缩试验分析 |
| 3.2 层理页岩三轴压缩试验分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 页岩弹塑性损伤本构理论及数值解法 |
| 4.1 弹塑性损伤本构模型 |
| 4.2 Newton-Raphson迭代法原理 |
| 4.3 弹塑性损伤本构方程数值解法及程序开发 |
| 4.4 弹塑性损伤本构验证分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 层理页岩动态压缩试验分析 |
| 5.1 SHPB试验的基本原理和假定 |
| 5.2 应力平衡的检验 |
| 5.3 冲击载荷下层理页岩的动态力学特征分析 |
| 5.4 页岩冲击试验破坏形态分析 |
| 5.5 冲击载荷下页岩碎块分形研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 页岩动态损伤本构理论及数值解法 |
| 6.1 页岩动态损伤本构模型研究 |
| 6.2 页岩动态损伤本构方程数值解法及程序开发 |
| 6.3 页岩动态本构数值模拟计算 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 页岩增透过程中损伤演化及透气性分析 |
| 7.1 数值模型建立 |
| 7.2 计算结果及分析 |
| 7.3 透气性分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道突水突变机理 |
| 1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
| 1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
| 2.1 近场动力学基本理论 |
| 2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
| 2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
| 2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
| 2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
| 2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
| 2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
| 2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
| 2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
| 2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
| 2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
| 2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
| 2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
| 2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
| 3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
| 3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
| 3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
| 3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
| 3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
| 3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
| 3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
| 3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
| 3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
| 3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
| 3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
| 4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
| 4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
| 4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
| 4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
| 4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
| 4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
| 4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
| 4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
| 4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
| 4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
| 4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
| 4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
| 4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
| 4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
| 5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
| 5.1.1 依托工程概况 |
| 5.1.2 工程现场突水情况 |
| 5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
| 5.2.1 地质力学模型试验概述 |
| 5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
| 5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
| 5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
| 5.3.2 监测断面布置情况 |
| 5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
| 5.4.1 围岩损伤状态分析 |
| 5.4.2 围岩渗流场分析 |
| 5.4.3 围岩位移场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
| 6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
| 6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
| 6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
| 6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
| 6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
| 6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
| 6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
| 6.3.1 溶洞发育规模 |
| 6.3.2 溶洞水压力 |
| 6.3.3 围岩弹性模量 |
| 6.3.4 围岩抗拉强度 |
| 6.3.5 隧道埋深 |
| 6.3.6 溶洞位置 |
| 6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
| 6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
| 6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
| 7.1 数值仿真软件研发 |
| 7.1.1 软件功能设计 |
| 7.1.2 软件架构设计 |
| 7.1.3 软件运行环境 |
| 7.2 数值仿真软件介绍 |
| 7.2.1 用户界面介绍 |
| 7.2.2 使用方法介绍 |
| 7.3 应用实例分析 |
| 7.3.1 模型概况 |
| 7.3.2 模拟结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、岩石材料弹塑性破裂过程的计算机数值模拟（论文参考文献）
- [1]深井蠕变围岩巷道底臌机理及控制技术研究[D]. 赵翔. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]裂隙岩体渗流-应力耦合近场动力学模拟分析方法及应用[D]. 李卓徽. 山东大学, 2021(09)
- [3]深部层状岩体巷道围岩松动圈形成机理及其工程应用研究[D]. 朱俊福. 中国矿业大学, 2021(02)
- [4]地震前兆性慢滑移事件研究[D]. 周聪. 中国地震局地质研究所, 2021(02)
- [5]典型断面洞室围岩模型在双轴伺服加载下的力学行为特征[D]. 任红磊. 河北工程大学, 2021(08)
- [6]废弃矿井采空区覆岩裂隙导通机理及多尺度渗流特性研究[D]. 张纯旺. 太原理工大学, 2021(01)
- [7]富水煤层巷道围岩变形破坏特征及控制机理研究[D]. 范浩. 中国矿业大学, 2021(02)
- [8]破裂红砂岩注浆固结体的蠕变力学特性研究[D]. 赵爱宁. 西安科技大学, 2021
- [9]层理页岩静动态损伤本构模型研究[D]. 陈恒. 中国矿业大学, 2021
- [10]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)