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地下工程巖石與混凝土多場耦合特性及理論研究 版權信息
- ISBN：9787030561305
- 條形碼：9787030561305 ; 978-7-03-056130-5
- 裝幀：簡裝本
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
地下工程巖石與混凝土多場耦合特性及理論研究 內容簡介
地下工程結構往往受到溫度、應力、滲流和化學等多場因素的耦合作用，這些耦合作用對其穩定性造成了重要影響，本書介紹了在地下工程巖石和混凝土多場耦合試驗方法、本構理論、數值分析方法和工程應用方面的一些很新研究成果。按照從單場到多場耦合、先試驗后理論的步驟，首先介紹了砂巖的礦物成份、力學、熱學等各個單場特性，而后分析了熱處理對花崗巖力學、熱血和滲流等特性的影響機理，接著分別介紹了酸堿性溶液滲透侵蝕下花崗巖裂隙流變機理和二氧化碳+咸水滲流作用下砂巖的流變機理；然后在試驗的基礎上，分別建立了巖石各向異性熱學參數本構模型、多孔巖石HMC耦合本構模型和混凝土應力-化學侵蝕耦合模型，研究了巖石和混凝土材料在應力、滲流、化學等耦合作用下的變形、滲透性、熱傳導系數和熱膨脹系數等演化規律，并對高放廢物地質處置工程巷道襯砌的長期穩定性進行了評估。
地下工程巖石與混凝土多場耦合特性及理論研究 目錄
前 言
章 緒論1
1.1 工程背景1
1.2 相關研究進展和基礎2
1.2.1 巖石的力學特性2
1.2.2 HM耦合4
1.2.3 TM耦合6
1.2.4 THMC耦合
1.2.5 混凝土材料的耐久性12
1.3 本章小結18
參考文獻19
章 含層理砂巖力學、波速和熱學特性研究34
2.1 引言34
2.2 試樣準備34
2.3 試驗儀器簡介35
2.4 砂巖的熱力學試驗39
2.4.1 單軸壓縮試驗39
2.4.2 熱膨脹系數測試試驗41
2.4.3 縱波波速測試43
2.5 試驗數據分析43
2.6 本章小結45
參考文獻45
第3章 TM耦合條件下花崗巖物理力學特性研究48
3.1 引言48
3.2 TM耦合條件下花崗巖物性試驗49
3.2.1 試樣加工及熱處理方法49
3.2.2 高溫處理后的花崗巖常規物理參數測試51
3.2.3 微觀測試試驗研究56
3.2.4 試驗數據分析65
3.3 TM耦合條件下花崗巖力學特性66
3.3.1 三軸試驗系統66
3.3.2 靜水壓力試驗67
3.3.3 常規主軸壓縮試驗74
3.3.4 試驗數據分析82
3.4 本章小結88
參考文獻89
第4章 花崗巖流變特性研究91
4.1 引言91
4.2 試驗準備92
4.2.1 試樣的制備92
4.2.2 試驗設備92
4.2.3 化學溶液配制92
4.3 三軸壓縮試驗93
4.4 高溫作用后花崗巖流變特性95
4.4.1 流變試驗方案95
4.4.2 流變試驗結果95
4.4.3 試驗結果分析99
4.5 MC耦合條件下花崗巖流變試驗3
4.6 本章小結1
參考文獻1
第5章 CO2-砂巖-咸水的HMC耦合試驗研究111
5.1 引言111
5.2 以往試驗結果總結111
5.2.1 砂巖試樣概況112
5.2.2 力學性質112
5.2.3 破壞過程中滲透率的變化情況113
5.2.4 pH對巖石礦物溶解以及孔釀發育的影響113
5.2.5 HMC耦合試驗115
5.3 純CO2或CO2-咸水混合物注入下的流變試驗115
5.3.1 試驗準備116
5.3.2 純CO2注入下的流變試驗117
5.3.3 CO2-咸水混合物注入下的流變試驗118
5.4 CO2-砂巖-咸水反應后的壓痕試驗119
5.5 試驗數據分析121
5.6 本章小結123
參考文獻123
第6章 巖石TM耦合本構模型127
6.1 引言127
6.2 TM耦合模型框架 128
6.3 有效熱學參數129
6.3.1 有效導熱系數130
6.3.2 有效熱膨脹系數131
6.4 裂紋分布及裂隙流體對巖石有效熱傳導特性的影響132
6.4.1 裂紋方位的影響133
6.4.2 裂隙流體的影響135
6.5 應力狀態對巖石有效熱傳導特性的影響136
6.6 本章小結140
參考文獻140
第7章 砂巖HMC耦合本構模型143
7.1 前言143
7.2 模型框架143
7.3 砂巖的HMC試驗結果145
7.4 砂巖HMC耦合模型147
7.4.1 力學模型147
7.4.2 質量傳輸模型149
7.4.3 孔隙度和化學損傷的演化151
7.4.4 孔隙力學模型152
7.5 模型應用152
7.5.1 數值計算方法152
7.5.2 化學溶解過程的數值模擬153
7.5.3 瞬時力學行為模擬155
7.5.4 粘塑性力學行為模擬157
7.5.5 HMC耦合行為模擬158
7.6 本章小結159
參考文獻160
第8章 水泥基材料MC耦合作用下短期與長期性質模型研究163
8.1 引言163
8.2 模型框架164
8.2.1 狀態變量和狀態準則164
8.2.2 塑性和流變特性165
8.2.3 力學損傷166
8.2.4 化學損傷166
8.3 鋼纖維混凝士材料的特殊模型166
8.3.1 彈塑性損傷模型167
8.3.2 流變模型169
8.3.3 漫出模型169
8.4 模型應用172
8.4.1 拉伸和彎曲試驗的模擬173
8.4.2 壓縮流變和彎曲流變模擬174
8.4.3 硝酸鍍侵蝕后單軸拉伸和四點彎曲試驗的模擬176
8.4.4 化學侵蝕下壓縮流變和四點彎曲流變的模擬178
8.5 本章小結180
參考文獻181
章 緒論1
1.1 工程背景1
1.2 相關研究進展和基礎2
1.2.1 巖石的力學特性2
1.2.2 HM耦合4
1.2.3 TM耦合6
1.2.4 THMC耦合
1.2.5 混凝土材料的耐久性12
1.3 本章小結18
參考文獻19
章 含層理砂巖力學、波速和熱學特性研究34
2.1 引言34
2.2 試樣準備34
2.3 試驗儀器簡介35
2.4 砂巖的熱力學試驗39
2.4.1 單軸壓縮試驗39
2.4.2 熱膨脹系數測試試驗41
2.4.3 縱波波速測試43
2.5 試驗數據分析43
2.6 本章小結45
參考文獻45
第3章 TM耦合條件下花崗巖物理力學特性研究48
3.1 引言48
3.2 TM耦合條件下花崗巖物性試驗49
3.2.1 試樣加工及熱處理方法49
3.2.2 高溫處理后的花崗巖常規物理參數測試51
3.2.3 微觀測試試驗研究56
3.2.4 試驗數據分析65
3.3 TM耦合條件下花崗巖力學特性66
3.3.1 三軸試驗系統66
3.3.2 靜水壓力試驗67
3.3.3 常規主軸壓縮試驗74
3.3.4 試驗數據分析82
3.4 本章小結88
參考文獻89
第4章 花崗巖流變特性研究91
4.1 引言91
4.2 試驗準備92
4.2.1 試樣的制備92
4.2.2 試驗設備92
4.2.3 化學溶液配制92
4.3 三軸壓縮試驗93
4.4 高溫作用后花崗巖流變特性95
4.4.1 流變試驗方案95
4.4.2 流變試驗結果95
4.4.3 試驗結果分析99
4.5 MC耦合條件下花崗巖流變試驗3
4.6 本章小結1
參考文獻1
第5章 CO2-砂巖-咸水的HMC耦合試驗研究111
5.1 引言111
5.2 以往試驗結果總結111
5.2.1 砂巖試樣概況112
5.2.2 力學性質112
5.2.3 破壞過程中滲透率的變化情況113
5.2.4 pH對巖石礦物溶解以及孔釀發育的影響113
5.2.5 HMC耦合試驗115
5.3 純CO2或CO2-咸水混合物注入下的流變試驗115
5.3.1 試驗準備116
5.3.2 純CO2注入下的流變試驗117
5.3.3 CO2-咸水混合物注入下的流變試驗118
5.4 CO2-砂巖-咸水反應后的壓痕試驗119
5.5 試驗數據分析121
5.6 本章小結123
參考文獻123
第6章 巖石TM耦合本構模型127
6.1 引言127
6.2 TM耦合模型框架 128
6.3 有效熱學參數129
6.3.1 有效導熱系數130
6.3.2 有效熱膨脹系數131
6.4 裂紋分布及裂隙流體對巖石有效熱傳導特性的影響132
6.4.1 裂紋方位的影響133
6.4.2 裂隙流體的影響135
6.5 應力狀態對巖石有效熱傳導特性的影響136
6.6 本章小結140
參考文獻140
第7章 砂巖HMC耦合本構模型143
7.1 前言143
7.2 模型框架143
7.3 砂巖的HMC試驗結果145
7.4 砂巖HMC耦合模型147
7.4.1 力學模型147
7.4.2 質量傳輸模型149
7.4.3 孔隙度和化學損傷的演化151
7.4.4 孔隙力學模型152
7.5 模型應用152
7.5.1 數值計算方法152
7.5.2 化學溶解過程的數值模擬153
7.5.3 瞬時力學行為模擬155
7.5.4 粘塑性力學行為模擬157
7.5.5 HMC耦合行為模擬158
7.6 本章小結159
參考文獻160
第8章 水泥基材料MC耦合作用下短期與長期性質模型研究163
8.1 引言163
8.2 模型框架164
8.2.1 狀態變量和狀態準則164
8.2.2 塑性和流變特性165
8.2.3 力學損傷166
8.2.4 化學損傷166
8.3 鋼纖維混凝士材料的特殊模型166
8.3.1 彈塑性損傷模型167
8.3.2 流變模型169
8.3.3 漫出模型169
8.4 模型應用172
8.4.1 拉伸和彎曲試驗的模擬173
8.4.2 壓縮流變和彎曲流變模擬174
8.4.3 硝酸鍍侵蝕后單軸拉伸和四點彎曲試驗的模擬176
8.4.4 化學侵蝕下壓縮流變和四點彎曲流變的模擬178
8.5 本章小結180
參考文獻181
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