一、岩石流变的本构模型及其智能辨识研究（论文文献综述）
王强[1]（2021）在《周期性渗透压作用下侏罗系红砂岩宏细观蠕变特性研究》文中指出水库运行期间,由于防洪和发电的需要,库水位会出现大幅度周期性波动。在周期性水位波动条件下,库岸边坡内渗流场和应力场相互影响,处于抗滑桩嵌固段岩体的蠕变特性将在渗流场应力场的耦合作用下发生变化,从而影响抗滑桩的长期抗滑效果。因此,开展对滑坡抗滑桩结构的长期防治效果评价具有重要的现实意义。本文以三峡库区侏罗系红砂岩为研究对象,通过运用室内试验、理论分析以及数值建模等多种手段研究了其宏细观蠕变特性以及渗透率演化特征,并基于数值方法建立了理想滑坡-抗滑桩结构模型,探讨了考虑周期性渗透压作用下滑坡抗滑桩体系的长期变形特征。主要研究成果如下:（1）通过渗流应力耦合三轴压缩试验揭示了红砂岩的变形破坏特征以及渗透特性。研究表明在库区滑坡较低应力环境下,围压对应力应变曲线的影响较明显,而渗透压对应力应变曲线的影响不显着;红砂岩的初始弹性模量和峰值强度随着围压的增加而增加。红砂岩的峰值强度随着渗透压的增加而降低。渗透压对红砂岩的初始弹性模量有显着影响。红砂岩渗透率的变化在初始变形和弹性变形阶段不明显,但在达到峰值强度后渗透率迅速增加。初始渗透率与围压和渗透压力密切相关。初始渗透率随渗透压的增加线性增加,随围压的增加呈指数下降。（2）改进了管网渗流模型,并基于颗粒流程序PFC2D研究了渗流应力耦合作用下红砂岩的变形破坏细观特征。研究表明根据微裂纹特征和应力应变曲线的特点,可以将红砂岩的应力-应变曲线分为三个阶段。其中微裂纹的萌生和扩展从第Ⅱ阶段开始出现。有效围压会对岩石破裂后的微裂纹数量产生显着影响。岩石在破坏后的宏观破裂面处会出现应力集中。该应力集中会对周围的渗流产生影响,应力集中的位置会使得模型的流管孔径降低从而影响渗流,但是随着围压的增加,应力集中效应变得不明显。岩石的渗透率演化与微裂纹密切相关,拉伸裂纹对渗透率的影响大于剪切裂纹。剪切带处的流速通常较大。（3）通过三轴渗流蠕变试验揭示了红砂岩在恒定渗透压和周期性渗透压下的蠕变特性以及渗透率演化特征。研究结果表明,红砂岩在高应力蠕变过程中会表现出明显的蠕变三阶段,即减速蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段。红砂岩的瞬时蠕变量于偏应力和渗透压呈正相关。周期性渗透压下红砂岩的轴向蠕变曲线与常渗透压下的蠕变曲线类似,而体积应变表现出随着渗透压的周期性变化而周期波动。在周期性渗透压作用下红砂岩蠕变量和蠕变速率均显着增大。随着渗透压周期性波动,红砂岩渗透率也表现出明显的周期性波动现象。周期性渗透压作用下红砂岩的长期强度较渗透压恒定条件时降低。（4）通过耦合应力腐蚀模型和改进管网模型,基于PFC2D研究了红砂岩渗流蠕变细观损伤特性,研究结果表明,岩石的蠕变曲线与微裂纹曲线具有相似的变化趋势。瞬时蠕变阶段,微裂纹迅速增长,随着蠕变进入减速蠕变阶段,微裂纹的增长速率降低,当蠕变进入稳态蠕变阶段时,微裂纹数量基本不再增加。周期性渗透压下岩石在各级偏应力蠕变后产生的微裂纹大于渗透压恒定时,周期性渗透压的作用使得岩石有效围压周期性变化,会进一步加剧岩石损伤。岩石在较低应力水平下发生蠕变时,由于微裂纹数量较少,模型渗透率主要受控于颗粒间管道的压缩,出现渗透率降低的现象,当应力水平较高时,模型中微裂纹数量较多,模型渗透率主要受控于微裂纹的扩展。（5）基于分数阶微积分理论建立了红砂岩的非线性蠕变本构模型。改进的弹性元件能够利用一组参数考虑不同应力水平下的瞬时变形,大大降低模型计算参数。有效应力原理考虑渗透压力对有效围压的影响,从而将渗透压引入蠕变模型。基于弹塑性力学理论,并采用Drucker–Prager屈服函数,将本文中一维渗流蠕变模型推广到三维模型,为该模型的工程应用提供理论依据。（6）基于FLAC3D对非线性蠕变模型二次开发,建立了理想滑坡抗滑桩模型,研究了周期性渗透压条件下抗滑桩及桩周岩体的应力及变形演化特征,研究结果表明,随着蠕变时间的增加桩周岩体的抗力逐渐降低,岩体变形最大值出现在桩前嵌固段顶部岩体,随着嵌固段深度的增加,岩体的蠕变变形和蠕变速率均减小。周期性渗透压作用下的岩体位移明显大于无渗透压作用下的岩体位移。随着蠕变时间的增加,抗滑桩的最大轴力有所降低。随着蠕变时间的增加,嵌固段抗滑桩弯矩逐渐降低,周期性渗透压条件下抗滑桩嵌固段的弯矩最大值高于无渗透压条件下的抗滑桩嵌固段弯矩最大值。
徐新宇[2]（2020）在《宣城网纹红土非饱和应力松弛特性研究》文中研究说明网纹红土在我国南方地区广泛分布,主要由红色基质和白色网纹组成。随着我国经济和城市化发展,为确保边坡和堤坝等重要工程的长期稳定性和安全,对网纹红土流变特性研究提出了更高的要求,其中应力松弛特性及其本构模型的研究更是日益受到重视。论文以宣城地区网纹红土为研究对象,在归纳和总结国内外针对土体应力松弛特性研究的基础上,利用X射线衍射试验（XRD）研究了网纹红土红色基质和白色网纹的粘土矿物组成和百分含量,进而探讨了其对网纹红土力学特性的影响规律;基于GDS非饱和土三轴仪开展了不同试验条件下的强度试验和应力松弛试验,探索了轴向应变、基质吸力、净围压对应力松弛的初始应力、松弛量、残余应力和残余应力比的影响规律;同时通过扫描电镜（SEM）试验定量分析了试样松弛前、后的微观结构特征,从微观角度来分析了网纹红土的松弛机理,并应用分数阶微积分理论与损伤理论,结合实测数据建立了反映网纹红土非线性松弛特性的本构模型,进而与其他模型对比验证了本文模型的可靠性。主要结论如下:（1）通过XRD试验和能谱分析（EDS）试验分析了网纹红土中的粘土矿物成分,得出红色基质和白色网纹中的化学元素主要为氧、硅、铝、铁及少量的钾,粘土矿物主要为伊利石、高岭石、绿泥石和蒙脱石,但含量上存在差别,胶结作用使网纹红土具有较高的结构性。（2）运用GDS非饱和土三轴试验仪对重塑网纹红土进行了三轴固结不排水强度试验,得到了非饱和网纹红土在不同净围压和基质吸力条件下的三轴强度试验结果。结果表明网纹红土在基质吸力50k Pa和100k Pa时,其非饱和抗剪强度随着净围压的提高而增大,偏应力-轴向应变曲线呈应变硬化规律;在基质吸力为150k Pa时,净围压水平在55k Pa和105k Pa时,偏应力-轴向应变曲线呈现应变软化特征。在净围压相同时,网纹红土的非饱和抗剪强度随基质吸力水平的增大而提高。（3）开展了分别加载模式下不同应变水平和分级加载模式下考虑不同净围压和基质吸力的非饱和三轴应力松弛试验。结果表明网纹红土的松弛曲线形态基本相似,呈现不完全松弛规律,而且体积应变在不同净围压的分级加载条件下不再是恒定值,其变化趋势与相同轴向应变下的应力松弛趋势相似,且试样内应力随着松弛发展而不断弱化。基于经验模态分解理论的应力松弛曲线波动性分析,得出松弛曲线波动的主要原因为昼夜温差的变化。（4）网纹红土应力松弛前、后的微观结构定性和定量研究结果表明,网纹红土微结构主要为絮状结构、蜂窝结构、海绵结构为主。应力松弛前、后颗粒间的接触形式从边-边、边-面接触向点-面、面-面接触过渡;孔隙变化遵循孔隙均化原理,即大孔隙减少多,微小孔隙变化少,孔隙分布逐渐均匀化;松弛试验后颗粒的丰度值由初始试样的0.50左右逐渐减少,而孔隙丰度值逐渐增大到0.50,这也从侧面说明了松弛试验后试样颗粒是从“等轴形”向“长条形”转变,孔隙的形状从“长条形”向“等轴形”转变。颗粒的复杂度在应变4.0%时相比初始试样增加了50%左右,孔隙的复杂度变化趋势与之相反;颗粒和孔隙的定向概率熵和定向分维数值都出现了减少,变化范围在-0.5%～0之内。颗粒和孔隙的定向概率雷达图均出现了明显的优势区间,说明松弛试验使得网纹红土的定向性得到了增强。应用改进的三维体积孔隙率计算模型分析了试样应力松弛后的体积孔隙率变化趋势,并结合松弛损伤变量表达式和实测数据,建立了随轴向应变变化的损伤变量演化方程。（5）基于分数阶微积分理论和土体流变学理论,建立了能反映网纹红土非线性松弛特性的FVMS模型和FVMP模型,并分析了模型的敏感性;探讨了在不同净围压松弛试验条件下的广义分数阶Maxwell模型,并分析了二单元、四单元及六单元的分数阶Maxwell松弛模型的适用性和准确性;提出了不同吸力条件下的变阶分数阶损伤松弛模型。结合实测数据,与其他模型进行了对比分析,结果表明构建的模型能更好描述应力松弛的非线性特征,且精度更高,为网纹红土场地重要工程的长期稳定性分析提供了重要的理论基础。
王汉勋[3]（2019）在《深部硬石膏岩储油库围岩时效特性与长期稳定性研究》文中研究说明稳定性好、密封程度高的深部硬石膏采空区是一种良好的地下空间资源,可以作为地下原油储库,拓展地下储油空间,且具有安全性高、投资少、建设周期短的优势。同时,利用硬石膏采空区建造地下原油储库也解决了废弃地下硬石膏采空区的资源化利用难题。然而,在该研究领域,尚无成熟的理论和工程实践可供借鉴,依然存在诸多科学问题有待解决。论文以安徽某硬石膏矿作为工程依托,研究了其采空区作为地下原油储存空间的稳定性和密封性问题,论证了硬石膏采空区储存原油的适宜性和可行性。主要研究内容及成果如下:（1）开展硬石膏岩石物理特性测试试验,分析了岩石矿物成分、细观尺度上的孔隙分布特征以及宏观尺度上的表观密度等参数;基于硬石膏岩石强度参数,拟合了硬石膏岩石的Hoek-Brown强准则和Mohr-Coulomb强度准则参数;结合现场裂隙调查结果,确定了硬石膏岩体的力学参数。（2）基于巴西圆盘劈裂试验,获取了硬石膏岩石的受拉和受压应力应变曲线,研究了其受拉力学特性,获得了受拉杨氏模量和泊松比,开发了考虑硬石膏岩石拉压特性差异的弹塑性本构模型;基于单元安全系数法,定量分析了硬石膏采空区现状条件下（非储油）的稳定性。（3）进行硬石膏岩石的单轴压缩蠕变试验,基于粒子群优化算法,反演了硬石膏岩石的Burgers蠕变模型参数;揭示了天然条件和储油条件下硬石膏采空区的长期变形和有效地下储存空间损失规律,研究了其作为地下原油储存空间的长期稳定性问题。（4）开展加压环境下硬石膏岩石的长期浸水、浸油试验。在试验装置内,维持45MPa的内压,并分别测试浸泡69天、136天、271天、451天和549天时硬石膏岩石的物理力学特性,统计参数变化规律,揭示水、油与硬石膏岩石的长期作用机制,评价了水、油对硬石膏物理力学特性的影响及硬石膏岩石对原油品质的影响。开展了现场钻孔高压注水试验、储水储油测试,评估水、油长期作用条件下硬石膏岩体渗透性,评价其采空区储水储油的密封性。（5）基于现场调查、室内试验和数值计算结果,系统分析了深部硬石膏采空区作为地下原油储存空间的适宜性问题,为深部硬石膏采空区建造储油库提供了理论依据和技术支撑。
杨柳[4]（2018）在《隧道围岩本构模型辨识及其在隧道稳定性评估中的应用》文中指出岩石蠕变是影响隧道稳定性的重要因素。目前室内岩石蠕变试验是了解蠕变特性最主要的手段,然而室内试验不是原位试验与实际岩体受力情况不尽相同。基于现场监测信息反演岩体力学参数的反分析方法成为研究岩体蠕变的新途径。本文首先研究了适于反演围岩参数的反分析优化算法,然后利用本文提出的算法来研究岩石和隧道围岩的蠕变特性,并将其应用于围岩的稳定性评估,其主要研究内容如下:1)研究差分进化模拟退火算法（SADE）。针对岩石蠕变的非线性特性,引入善于求解非线性函数优化问题的差分进化算法（DE）反演蠕变参数。为了弥补单一差分进化算法可能会陷入局部最优的不足,同时嵌入模拟退火算法（SA）中一定概率接受恶化解的Metropolis准则来增强算法跳出局部最优解的能力。用两个Benchmarks函数测试比较SADE算与DE算法的性能,结果表明:SADE算法全局搜索能力强,精度高,收敛速度快,是一种求解非线性约束优化问题的有效方法。在收敛速度和稳定性方面明显优于DE算法。将该算法应用于岩石蠕变参数的反演,通过岩石三轴压缩数值试验验证了该算法能较好的反演蠕变参数,为类似的工程研究提供参考。2)选用SADE算法对岩石的蠕变本构模型和蠕变参数作反演。首先研究岩石蠕变全过程的力学特性,介绍蠕变特征对应的本构方程,并以西原模型为例推导岩石单轴和三轴蠕变的蠕变方程,其次利用SADE算法反演岩石单轴蠕变试验的蠕变参数,然后讨论了西原模型变参数蠕变方程,并用SADE算法反演其蠕变参数,最后利用SADE算法辨识岩石三轴蠕变试验的蠕变本构方程,说明岩石模型辨识的实质仍然是蠕变参数辨识,是通过多次反演比选出最优模型。3)选用SADE算法对隧道围岩的蠕变本构模型和蠕变参数作反演。以最简单的圆形巷道为例,通过推导其解析解建立目标函数,反演围岩参数。同时将隧道围岩的等效模量作为特征量辨识围岩蠕变模型,为隧道围岩的变形预测能提供力学模型。4)研究一种改进的Burgers蠕变模型。经典的Burgers模型由线性元件组合,无法描述岩石蠕变的非线性特性。基于分数阶微积分理论改进Burger模型,采用分数阶软体元件取代Maxwell元件的牛顿体,并针对Burgers模型无法描述加速蠕变的缺陷,将非线性黏塑性体NVPB（nonlinear viscous plastic body）模型与Burgers模型串联,得到基于分数阶微积分的改进Burgers蠕变模型。推导该模型的三维蠕变方程,针对绿片岩三轴蠕变试验反演模型参数,验证该模型能较好地描述绿片岩的全阶段蠕变特征。通过模型参数的敏感性分析知:改进Burgers模型可以通过分数阶指数α描述第Ⅱ、Ⅲ阶段蠕变变形大小和增长快慢,蠕变指数n描述加速蠕变变形的增长快慢。5)研究了改进Burgers模型在FLAC3D中的自定义过程。介绍了改进Burgers蠕变模型实现二次开发的具体步骤和操作方法,给出了成功生成userburger.dll的链接图,以及将该链接同FLAC3D进行接口、调用的命令和说明。最后用一个简单数值算例验证了二次开发的正确性。6)结合以上研究成果,针对九岭隧道工程,采用SADE算法反演围岩参数,通过以等效模量做为特征量,辨识围岩等效蠕变模型,得到改进Burgers模型可以较为理想地描述围岩的蠕变特征。采用本构模型自定义方法将改进Burgers模型嵌入FLAC3D中,对隧道围岩施工阶段作蠕变特性分析,为类似的工程施工提供参考。
张为芳[5]（2018）在《含倾斜软弱结构面砂岩流变特性研究》文中认为本文以含倾斜软弱结构面砂岩为研究对象,通过对含不同倾角软弱结构面的砂岩试件进行单轴压缩强度试验和单轴压缩蠕变试验,研究了含软弱结构面砂岩的应力-应变曲线、破坏模式、强度、弹性模量、泊松比、蠕变速率和蠕变量。并总结出了软弱结构面的倾角大小对上述物理量的影响规律。主要内容如下:（1）制备出完整和含倾角分别为15°、30°、45°、60°软弱结构面的砂岩标准试件,然后对试件进行室内常规单轴压缩强度试验,获取反映岩样内在力学性质的参数,并总结不同倾角软弱结构面对岩体强度的影响规律。认为软弱结构面对岩体的单轴抗压强度、泊松比和弹性模量具有削弱的作用。（2）根据强度试验所获取的参数,以与强度试验相同的试件为研究对象,设计单轴压缩流变试验,利用分级循环加卸载方式进行流变试验,通过对完整和含倾斜软弱结构面的岩体进行不同荷载条件下的流变试验,研究应力水平和结构面角度对试件流变特性的影响规律。发现蠕应变占总应变的比例在5%到46%范围内变化,认为流变破坏的模式与强度破坏的模式类似,推断了软弱结构面可以使岩体的塑性性质增强脆性性质减弱的作用。同时,得出瞬时应变、蠕应变和总应变随结构面角度呈递增的趋势;瞬弹应变、瞬塑应变、黏弹应变和黏塑应变总体也存在相同的趋势,这表明软弱结构面的存在更容易引起流变变形,而且随着结构面倾角的增大,流变变形对岩体的稳定性影响越大,因此要高度重视软弱结构面对岩体流变的影响。（3）基于流变实验数据,采用伯格斯模型对含30°倾角软弱结构面砂岩单轴压缩流变全程曲线进行了辨识,得到了伯格斯模型参数,拟合效果较好。
徐鹏[6]（2018）在《深部复合岩层流变力学行为及其对TBM卡机灾害影响机理研究》文中研究说明TBM的地质适应性不佳,在断层破碎带、富水裂隙带与软硬不均岩层等不良地质中容易出现TBM卡机灾害,而在深长隧道TBM施工中软硬复合岩层屡见不鲜,因此有必要研究TBM在深埋复合岩层中掘进时卡机灾害致灾机理及防治措施。本文采用室内试验、理论研究及数值模拟分析相结合的方法,探究复合岩层常规三轴压缩及流变力学特性,提出能合理描述复合岩层力学行为的力学模型,据此分析深长隧道围岩变形的时空演化规律,结合ABH工程探究深埋软硬复合岩层条件下TBM掘进卡机灾害控制措施。主要研究内容及成果如下:（1）采用水泥、石英砂和水等材料配制了软、硬两种类岩石材料,制作了不同层间倾角软硬层状复合类岩石标准圆柱形试样,进行了复合岩层类岩石试样三轴压缩流变试验,基于室内试验结果,分析了层间倾角对复合岩层流变破坏强度、破坏模式、流变变形及长期强度的影响规律。（2）在经典Mohr-Coulomb模型及Burgers流变模型的基础上,通过引入累计损伤演化率,建立了岩石损伤软化本构模型以及岩石损伤流变本构模型,用以分别描述岩石在加载过程中的瞬时变形及流变变形特性。将本构模型进行二次开发并用于数值计算,基于室内试验结果对模型的准确性及有效性进行了验证,对比结果表明模型可以较好反映岩石受力变形及损伤劣化特征。（3）以ABH项目中TBM掘进隧道为工程背景,进行了深埋复合岩层中圆形隧洞开挖后隧洞围岩变形及破坏特征物理模型试验,研究了隧洞洞周收敛位移及破坏特征,分析了边界荷载恒定条件下洞周围岩内部主应力及主应变演化规律,试验结果表明隧洞洞周围岩损伤破坏规律同时受洞周围岩应力特征及围岩岩性特征所控制。（4）进行了深埋复合岩层圆形隧洞开挖过程中围岩变形及破坏特征数值模拟研究,探究了层间倾角、层间距、支护力以及开挖暴露时间对隧洞洞周围岩变形及破坏特征影响规律。（5）总结分析了TBM掘进卡机灾害工程实例,探究了TBM掘进施工隧洞卡机灾害防治措施及TBM卡机脱困方法,以ABH输水隧洞TBM施工工程为依托工程,采用本文建立的岩石损伤流变本构模型,进行了TBM掘进机在穿越断层破碎带时TBM机身与围岩相互作用数值计算,探究了超挖间隙与停机时间对TBM机身摩阻力的影响规律,研究结果将有助于TBM在该区域中安全快速高效的掘进。
卜崇阳[7]（2017）在《关门式隧道塌方的蠕变损伤模型与有限元分析》文中认为隧道修建过程中,复杂的地质条件和施工工况,引起诸如隧道塌方以及涌水等较为常见的地质灾害,隧道“关门式”塌方是隧道在施工过程中最常见的灾害之一,且经常会造成严重的安全事故。本文从围岩体的蠕变特性着手,针对隧道围岩的时效变形行为、长期稳定性以及失稳问题结合蠕变损伤本构模型进行研究;建立了锚杆纵向支护间距为0.8米、1.0米、1.2米,隧道埋深分别为40米、60米、100米等不同支护以及埋深下共9个隧道模型;分析将围岩考虑为弹塑性体和黏弹塑性体时的隧道周边蠕变变形以及蠕变对关门式塌方的影响。最终得出的主要结论有:（1）从损伤理论以及不可逆热力学出发,考虑损伤因子对材料的影响,引入Rabotonv损伤体,建立了新型广义开尔文蠕变损伤模型;以炭质泥灰岩、泥岩、乔后盐岩、长上盐岩等试验所得参数来拟合,得出广义开尔文损伤模型也能很好的描述岩石加速蠕变过程。（2）在弹塑性模型和蠕变模型计算下:沿着隧道的轴向,隧道周边围岩变形规律均表现出随着距掌子面距离的增大而逐渐增大;同种材料模型计算下,随着埋深以及锚杆支护间距的增大,隧道周边变形亦增大。（3）同种支护情况下,两种模型计算结果表明:随着埋深的增大,隧道拱顶、拱肩位置处时空间效应影响范围也随之增大;同种埋深情况下,锚杆纵向支护间距的增大,时空间效应影响范围增大不明显;埋深及支护的改变对仰拱以及拱腰位置处的时空间效应影响范围影响较小。同等埋深以及支护条件下,相对于弹塑性模型的分析结果,围岩体蠕变特性对隧道各位置处时空间效应范围有不同程度的削弱作用。（4）隧道周边蠕变变形稳定后,从模型中三种支护方式以及三种隧道埋深计算数据得出,隧道在拱顶、拱肩、拱腰等各个位置的最大蠕变变形相对于隧道总变形来说均超过了 85%,在仰拱位置超过了 50%。因此,隧道周边围岩体在蠕变变形的过程中影响不可小觑,甚至在后续的某个时间内可能发生失稳破坏,导致隧道发生“关门式”塌方。
徐飞[8]（2017）在《炭质千枚岩隧道围岩流变机制与让抗耦合支护结构研发及工程应用》文中指出在世界经济全球化和区域经济一体化的新形势下,"一带一路"的规划与实施为我国交通建设事业带来了巨大机遇与挑战。在我国西部地质条件极其复杂的山岭地区交通基础设施如火如茶的规划与修建中,涌现出了大量穿越强震重灾区深长大跨隧道工程,施工过程中面临频发的大变形、掉块、塌方、岩爆和突水涌泥等地质灾害威胁,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。穿越5·12汶川强震重灾区的炭质千枚岩隧道,岩体经历强震的动力揉搓损伤,强度低、层间结合差、节理裂隙发育、遇水泥化,具有显着的流变特性,给隧道修建带来了巨大的技术挑战。本文以穿越汶川强震重灾区高原铁路某深长炭质千枚岩隧道为工程依托,通过对多条典型炭质千枚岩隧道大变形现场调研的基础上,运用现场测试、室内试验、理论分析、数值模拟和现场试验等研究手段,取得了如下具有一定理论价值和工程意义的研究成果:（1）基于现场测试和室内单轴、三轴及流变试验结果,系统研究了隧址区炭质千枚岩的工程特性及物理力学性质,系统总结了强震重灾区炭质千枚岩隧道围岩大变形特性、发生机制、破坏模式和影响因素,阐明了围岩大变形环境下支护结构失稳破坏的力学机制;（2）考虑岩样初始微裂隙损伤等固有初始属性,引入了表征岩体固有初始属性的系数m、n,提出了一种可描述微裂隙材料压密变形的瞬时塑性体元件,建立了表征瞬时塑性体应力应变的指数函数关系;提出了以初始微裂隙损伤等固有属性决定的非线性粘塑性流动应力阀值作为由稳定蠕变向非线性加速蠕变过渡的判定点准则;考虑材料受荷应力水平α、非线性粘塑性流动应力触发值σs及材料固有初始属性β,优化了非线性加速蠕变指数"s,建立了表征非线性加速蠕变应力应变关系的函数表达式;（3）构建了能够完整描述岩石蠕变全过程的非线性黏弹塑性蠕变本构模型（INEVP）,模型可以较好的表征岩石瞬时弹性—瞬时塑性—黏弹性—黏塑性变形,尤其适用于描述含有初始微裂隙损伤材料的瞬时变形及非线性加速蠕变变形;运用MATLAB数值计算软件,基于最小二乘法对INEVP模型中参数进行了辨识;推导了本构方程三维中心差分形式并开发了相应计算程序,对比室内流变试验结果验证了模型的有效性和适用性;（4）建立了隧道三维计算模型,基于提出的INEVP模型,分析了炭质千枚岩隧道三台阶施工过程中,不同台阶长度、不同支护时机等工况下拱顶沉降、拱腰水平收敛和边墙水平收敛空间分布特征及变形时效特性,揭示了不同支护滞后时间影响下围岩与初支的接触压力变化规律,为最优支护时机与合理让压变形量的确定提供了理论依据;（5）借鉴高层建筑框架核心筒结构设计方法,遵循"先让后抗再刚"和"协同变形"的大变形控制思想,研发了钢格栅混凝土核心筒新型让抗耦合支护结构（SGCCT支护结构）,介绍了 SGCCT支护结构的组成与特点,建立了拱架定量让压计算方程与让压时机控制准则;分析了拱架变形特征及荷载承担比的变化规律;（6）选取围岩大变形高风险段,开展了传统型钢拱架和SGCCT拱架现场应用对比试验,研究了两种不同支护结构作用下围岩收敛变形、围岩深部位移、围岩与初支接触压力、拱架内力、锚杆轴力、初支与二衬接触压力和二次衬混凝土应变的分布特征与变化规律;基于现场监测结果,计算了两种不同支护结构作用下荷载承担比例系数,为支护结构安全判定提供了分析依据;（7）研究成果在汶川强震区高原铁路某深长炭质千枚岩隧道和重庆市快速路一横线歇马隧道围岩大变形灾害的预防与治理中得到了成功应用。
高春艳[9]（2016）在《朱集煤矿巷道围岩流变性状及本构模型研究》文中研究表明煤矿巷道工程的长期稳定和安全与围岩的流变特性密切相关,深部围岩的流变力学特性的研究及其本构方程的建立是深部岩石力学研究中的重要课题。当前,流变力学相关研究工作进展迅速,在试验和理论方面均取得了一定的成就。但是岩石的流变力学理论至今还不是特别成熟,诸如重大大坝、隧道、煤矿等岩土工程的开展使岩石流变力学理论的研究面临新的问题,而岩石流变特性和流变本构模型等相关研究仍为难点问题与热点问题。朱集煤矿1112（1）运输顺槽顶板高抽巷千米深井围岩的流变现象突出,在巷道开挖和运行当中不断出现了顶沉、底臌现象,严重制约了矿井的安全生产和经济效益。有鉴于此,本文综合采用试验研究、理论分析和数值试验模拟分析等研究方法,对淮南矿业集团朱集煤矿千米深井巷道围岩的流变力学特性和本构方程的构建进行了分析研究,利用TAW-2000岩石三轴压力试验机对泥岩、粉砂岩和细砂岩等围岩岩样进行了常规单轴和三轴压缩试验,研究其基本力学性质、变形特点和破坏形式,分析围压对力学参数和变形的影响规律;在此基础上,采用TAW-2000M岩石多功能试验机开展了围岩岩样单轴压缩流变试验研究以及高围压条件下的三轴压缩流变试验研究,探讨了围岩岩样在不同应力状态和应力水平下的流变力学特性、变形规律和破坏形式;基于试验结果的分析研究,建立了能够模拟岩石三阶段蠕变特性的六元件非线性组合模型,推导了该模型的本构方程,利用蠕变方程拟合了试验曲线并获得了围岩岩样流变模型的力学参数;利用FLAC3D有限差分软件对巷道围岩的长期稳定性进行数值模拟,预测巷道的长期稳定性。论文的主要研究内容和成果如下:1.为了确定岩石的基本力学性质和梯级加载流变试验的应力水平以及分析与时间相关的岩石流变力学特性,有必要对岩石进行常规单轴压缩试验和不同围压的三轴压缩试验。通过围岩常规力学特性和荷载长期作用下的流变力学特性的对比研究,可以获得更多的岩石流变特性的影响因素及其规律性。采用TAW-2000微机控制电液伺服岩石三轴压力试验机对完整性良好、声波相近的岩样进行常规单轴压缩试验和常规三轴压缩试验研究,探讨不同岩性的围岩岩样的强度和变形特性以及破坏形式,分析不同围压作用下岩石的力学特性、变形特性和破坏形式,研究围压对岩石瞬时强度、轴向和侧向变形、弹性模量和泊松比的影响规律。主要研究结论如下:（1）单轴压缩和三轴压缩条件下,三种围岩岩样的全应力-应变曲线均可划分为孔隙压密阶段、线弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段等四个阶段。不同压缩条件下,围岩岩样的宏观破坏形态和破坏程度差异较大。单轴压缩时围岩岩样的破坏形式主要表现为整体的张拉破坏,并伴有一定程度的局部剪切破坏,宏观裂纹开展有限,岩样能够保持完整的形状。三轴压缩条件下,围岩岩样破坏形式比较复杂,破坏程度较单轴条件严重。（2）围岩岩样的峰值强度、峰值应变、弹性模量和围压基本为线性关系。在相同围压条件下,围岩中的泥岩峰值应力和弹性模量最小,粉砂岩次之,细砂岩最大;泥岩峰值轴向应变和峰值侧向应变最大,细砂岩变形最小,粉砂岩介于两者之间。有围压时,围岩岩样的泊松比明显提高,但和围压的关系不明确。2.岩石流变力学试验能够控制试验条件,便于长期观察,可多次重复,是了解岩石流变力学特性的最重要手段和构建岩石流变本构模型的重要基础。流变试验研究结果可为岩土流变本构模型的建立、岩土工程流变数值分析和岩体的稳定性评价提供依据。采用taw-2000m岩石多功能试验机,对围岩岩样开展不同应力水平下单轴和三轴压缩流变试验研究,获取了两种试验条件下不同应力水平的岩石蠕变曲线。基于试验结果,分析围岩岩样在不同受力条件下的流变特性及其变化规律,探讨了不同应力水平下的流变速率的变化趋势,掌握了朱集煤矿1112（1）运输顺槽顶板高抽巷围岩流变特性的基本规律。主要研究结论如下:（1）围岩岩样单轴和三轴压缩流变试验中,岩样的轴向变形和侧向变形由瞬时弹性变形和蠕变变形组成。当施加的应力水平较低时,轴向蠕变曲线和侧向蠕变曲线由衰减蠕变过渡为稳态蠕变;当应力水平超过屈服阀值时,蠕变曲线由衰减蠕变进入等速蠕变阶段以及加速蠕变阶段。围岩岩样在单轴和三轴压缩流变条件下,各级荷载下的弹性模量波动较小,有一定增大趋势。有围压时各围岩岩样的变形模量平均值均比无围压时的数值显着增加。（2）单轴和三轴压缩流变条件下,围岩岩样的轴向和侧向由蠕变而产生的变形在总体变形中所占比例随荷载水平的提高而呈现增大趋势。单轴流变压缩条件下,围岩岩样的轴向变形均以加载期间瞬时变形为主,流变性质不明显;侧向变形均以蠕变变形为主,流变性质明显。三轴流变压缩条件下,岩石的轴向和侧向蠕变性质均较单轴条件下显着。（3）围岩岩样单轴和三轴压缩流变的轴向和侧向蠕变速率曲线在低应力水平时有衰减阶段和稳态阶段,稳态蠕变速率有随应力水平提高而增大的趋势;当应力水平高于屈服阈值时,蠕变速率曲线在衰减阶段和稳态阶段后可出现加速阶段,此时的稳态蠕变速率一般比低应力水平下的蠕变速率提高一个数量级。（4）单轴和三轴压缩流变条件下的应力-应变曲线可以划分为裂隙压密阶段、弹性变形阶段、裂隙扩展阶段、宏观破裂四个阶段。在单轴应力状态下,围岩岩样在破坏时均表现为明显的体积扩容或有显着地体积扩容趋势。在高围压状态下,泥岩、粉砂岩和细砂岩的侧向应变增加明显,体积扩容现象更加突出。在围压和流变特性的共同作用下,岩样开裂更彻底,破坏更严重。围岩岩样在单轴常规压缩破坏后完整,在三轴常规压缩破坏后形状较完整,在单轴流变压缩破坏后基本完整,在三轴流变压缩破坏后不能保持完整的形状。3.岩石流变本构模型的建立是岩石流变理论研究中的重要组成部分,岩石流变模型理论一直是是岩石流变力学研究中的热点和难点问题之一。一些重大的、服务年限较长的岩土工程建设均需了解岩石的流变特性,建立合理的流变模型理论,以保证工程的顺利进行和长期的稳定性和安全性。基于围岩岩样的三轴压缩流变试验结果,将非线性黏塑性模型与线性流变模型串联建立了非线性黏弹塑性流变模型,并采用新的非线性流变模型对岩样的蠕变曲线进行了拟合和参数辨识。主要研究结论如下:（1）采用线性粘弹性流变模型和线性黏弹塑性流变模型的蠕变方程对泥岩、粉砂岩、细砂岩的蠕变曲线进行了拟合和参数辨识。结果表明,当应力水平低于屈服应力时,两种线性流变模型的拟合效果良好;当应力水平高于屈服应力时,两种线性流变模型拟合效果均较不理想。（2）提出改进的和应力以及时间有关的指数函数形式的非线性粘塑性元件,将之与Burgers流变模型串联形成能够模拟岩石三阶段蠕变特性的六元件组合模型,并分别采用一维和三维形式的蠕变方程对蠕变曲线进行拟合,确定了一维和三维模型的力学参数,验证了模型的合理性。对新的六元件非线性黏弹塑性流变模型进行了研究,推导了其流变方程和松弛方程,并给出了松弛方程基于四阶龙格-库塔法的数值解和拟合函数。4.基于非线性模型参数辨识结果,采用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟,将围岩岩样流变力学特性的试验和理论研究成果应用于朱集煤矿1112（1）运输顺槽顶板高抽巷工程实践中,预测了复杂应力状态下岩石工程的长期稳定性。论文主要创新点:（1）通过常规单轴压缩和三轴压缩试验,获得了千米深井巷道围岩的强度、变形、弹性模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角等基本力学参数,分析了压缩条件和围压对围岩岩样的峰值强度、峰值应变、弹性模量和泊松比的影响规律。（2）通过单轴和三轴流变特性试验,获得了千米深井巷道围岩岩样不同流变状态和应力水平下的轴向和侧向蠕变曲线,分析了围岩的流变力学特性,揭示了高围压和流变特性对围岩岩样变形和破坏形式的影响规律。（3）提出了改进的指数型粘塑性元件,建立了能够模拟岩石三阶段蠕变特性的六元件非线性组合模型,推导了其一维和三维形式的蠕变方程、流变方程和卸载方程,并给出了松弛方程基于四阶龙格-库塔法的数值解和拟合函数。
柳泽鹏[10]（2014）在《片麻岩流变力学特性及模型研究》文中提出随着浅层矿产资源的不断缩减,近年矿山持续向深部开采,矿山巷道作为重要的矿山结构,其围岩的流变力学性质直接影响矿山是否可以安全生产。与此同时许多岩体工程失效或破坏,边坡斜坡破坏失稳都与岩石的流变变形有关,大型岩体工程项目可行性论证都需要对岩石的流变特性进行研究。地下工程的深度不断增加,岩体在高应力下的稳定性成为了迫切讨论研究的新问题。本文基于硬岩时效性长期稳定为主题,以红透山铜矿的27采场围岩中片麻岩为研究对象,从深部硬岩流变试验研究、流变本构模型的建立、模型参数的辨识等方面对深部硬岩流变力学特性进行研究。总体上,本文研究内容为以下几点：（1）在红透山铜矿27采场围岩中取片麻岩,制作成标准试样。基于常规三轴试验,分析片麻岩试件抗压强度、变形模量及柏松比的变化规律以及试样特点、强度特征和破坏规律,得到了岩石试样的基本力学参数。（2）以红透山铜矿27采片麻岩为研究对象,采用分级增量加载的方式,进行岩石试样流变试验。根据流变试验所得曲线和数据,分析片麻岩的轴向变形、侧向变形、蠕变率等变化规律,为建立适合该片麻岩本构模型提供可靠依据。（3）根据流变试验曲线的特点对岩石的流变模型进行分析,引入两应力阈值基础上,尝试建立了一个适合描述硬岩流变特征的非线性复合流变组合元件模型,该模型具在低应力状态下无蠕变,超过第一个应力阂值后表现出伯格斯模型的特性,在高应力下出现加速蠕变阶段。（4）采用最小二乘法根据模型方程对蠕变曲线进行拟合,得到各级分级参数。试验曲线和理论曲线能较好吻合,并且该模型可以较好的反映硬岩三个阶段的的流变特性。说明此模型能较合理地描述红透山铜矿27采深部岩石蠕变特性。
二、岩石流变的本构模型及其智能辨识研究（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、岩石流变的本构模型及其智能辨识研究（论文提纲范文）
（1）周期性渗透压作用下侏罗系红砂岩宏细观蠕变特性研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的来源、目的和意义 |
| 1.2 选题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石渗流应力耦合特性研究现状 |
| 1.2.2 岩石蠕变力学特性研究现状 |
| 1.2.3 渗流应力耦合作用下岩石蠕变特性研究现状 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 渗流应力耦合下红砂岩三轴压缩特性试验研究 |
| 2.1 试验方法与步骤 |
| 2.1.1 取样位置及材料特性 |
| 2.1.2 实验仪器装置 |
| 2.1.3 试验方案及过程 |
| 2.2 渗流应力耦合下红砂岩力学特性 |
| 2.2.1 应力应变曲线特征 |
| 2.2.2 强度参数及破坏特征 |
| 2.3 渗流应力耦合下渗透率特性 |
| 2.3.1 渗透率演化特征 |
| 2.3.2 初始渗透率特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 渗流应力耦合下红砂岩变形破坏细观数值研究 |
| 3.1 水力耦合模型建立 |
| 3.1.1 改进管网渗流模型 |
| 3.1.2 数值建模及验证 |
| 3.2 红砂岩损伤破坏特征 |
| 3.2.1 裂纹扩展规律 |
| 3.2.2 裂纹统计及破坏模式 |
| 3.3 渗透率演化细观特征 |
| 3.3.1 渗透率演化特征 |
| 3.3.2 变形破坏过程细观渗流分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 周期性渗透压下红砂岩蠕变特性试验研究 |
| 4.1 试验设计及方案 |
| 4.2 蠕变曲线的温度修正 |
| 4.3 红砂岩蠕变特性 |
| 4.3.1 蠕变变形 |
| 4.3.2 蠕变速率 |
| 4.3.3 破坏特征 |
| 4.4 渗透率演化规律 |
| 4.5 红砂岩长期强度 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 周期性渗透压下红砂岩蠕变特性细观数值研究 |
| 5.1 应力腐蚀(PSC)模型 |
| 5.1.1 模型基本原理 |
| 5.1.2 模型实现方式 |
| 5.2 渗流蠕变细观数值模型 |
| 5.2.1 PSC与改进管网模型耦合 |
| 5.2.2 模型参数校正 |
| 5.3 蠕变损伤特征 |
| 5.3.1 损伤演化特征 |
| 5.3.2 蠕变破坏特征 |
| 5.4 模拟渗流特征 |
| 5.4.1 渗透率演化特征 |
| 5.4.2 细观渗流分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 红砂岩非线性蠕变本构模型研究 |
| 6.1 分数阶微积分理论 |
| 6.2 非线性粘弹塑性蠕变模型 |
| 6.2.1 非线性弹性模型 |
| 6.2.2 Abel元件及扩展模型 |
| 6.2.3 红砂岩非线性蠕变模型 |
| 6.3 考虑渗透压作用的红砂岩非线性蠕变模型 |
| 6.3.1 考虑渗透压作用的蠕变模型 |
| 6.3.2 三维蠕变模型及有限差分格式 |
| 6.4 非线性蠕变模型验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 周期性渗透压作用下岩石蠕变对抗滑桩抗滑效果影响研究 |
| 7.1 非线性蠕变模型的FLAC~(3D)程序实现与验证 |
| 7.1.1 FLAC~(3D)蠕变模型的二次开发 |
| 7.1.2 三轴蠕变算例验证 |
| 7.2 理想边坡数值模型建立 |
| 7.2.1 几何模型的建立 |
| 7.2.2 模型参数设定 |
| 7.3 抗滑桩及桩周岩体变形演化特征 |
| 7.3.1 桩周岩体应力及变形特征 |
| 7.3.2 抗滑桩变形演化特征 |
| 7.3.3 抗滑桩嵌固段内力分布特征 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）宣城网纹红土非饱和应力松弛特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 松弛特性试验研究 |
| 1.2.2 土体微观结构研究 |
| 1.2.3 应力松弛模型研究 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 网纹红土基本物理性质及三轴强度试验 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 基本物理特性 |
| 2.3 粘土矿物分析 |
| 2.3.1 试验方法及过程 |
| 2.3.2 定向片制备 |
| 2.3.3 试验结果及分析 |
| 2.4 非饱和三轴强度试验 |
| 2.4.1 试验设备 |
| 2.4.2 试验步骤 |
| 2.4.3 试验方案 |
| 2.4.4 试验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 网纹红土的应力松弛试验 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 应力松弛试验方案 |
| 3.2.1 松弛阶段描述和设置 |
| 3.2.2 试验方案 |
| 3.3 实测结果 |
| 3.3.1 不同轴向应变的分别加载松弛试验 |
| 3.3.2 不同基质吸力的分级加载松弛试验 |
| 3.3.3 不同净围压的分级加载松弛试验 |
| 3.4 基于经验模态分解的松弛曲线波动性分析 |
| 3.4.1 经验模态分解理论 |
| 3.4.2 EMD分解结果及分析 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 不同轴向应变的应力松弛结果分析 |
| 3.5.2 不同基质吸力的应力松弛结果分析 |
| 3.5.3 不同净围压的应力松弛结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 网纹红土的微观结构试验 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 微观试验介绍 |
| 4.2.1 试验设备 |
| 4.2.2 IPP操作简介 |
| 4.2.3 试样制备 |
| 4.3 原状网纹红土微观研究 |
| 4.3.1 定性研究 |
| 4.3.2 定量研究 |
| 4.4 应力松弛试样微观定性研究 |
| 4.5 应力松弛试样微观定量研究 |
| 4.5.1 孔隙分布 |
| 4.5.2 微观结构参数 |
| 4.5.3 三维孔隙率 |
| 4.6 基于体积孔隙率的松弛损伤演化方程 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于分数阶微积分的网纹红土应力松弛模型 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 分数阶微积分理论 |
| 5.3 网纹红土分数阶四元件应力松弛模型 |
| 5.3.1 分数阶微积分元件 |
| 5.3.2 基于分数阶微积分构建的网纹红土应力松弛模型 |
| 5.3.3 参数辨识及模型验证 |
| 5.4 网纹红土广义分数阶Maxwell松弛模型 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 参数辨识及模型验证 |
| 5.5 网纹红土变阶分数阶应力松弛模型 |
| 5.5.1 模型建立 |
| 5.5.2 参数辨识及模型验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果与结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）深部硬石膏岩储油库围岩时效特性与长期稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下原油储库研究现状 |
| 1.2.2 废弃地下空间利用现状 |
| 1.2.3 地下岩石洞室稳定性分析研究现状 |
| 1.2.4 岩石流变特性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4 主要研究成果和创新点 |
| 2 硬石膏矿区工程地质条件 |
| 2.1 矿区概况 |
| 2.2 工程地质条件 |
| 2.2.1 气象水文 |
| 2.2.2 地形地貌 |
| 2.2.3 地层岩性 |
| 2.2.4 地质构造 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 硬石膏围岩基本物理力学特性 |
| 3.1 硬石膏岩石主要化学成分及细观结构 |
| 3.1.1 化学成分 |
| 3.1.2 细观结构 |
| 3.1.3 孔隙分布特征 |
| 3.2 硬石膏岩石基本物理力学性质 |
| 3.2.1 岩石表观密度 |
| 3.2.2 岩石波速 |
| 3.2.3 岩石抗压强度 |
| 3.2.4 岩石抗拉强度 |
| 3.2.5 岩石Hoek-Brown强度准则参数 |
| 3.3 硬石膏岩体基本力学特性 |
| 3.3.1 地质强度指标(GSI) |
| 3.3.2 岩体扰动系数D |
| 3.3.3 岩体Hoek-Brown强度准则参数 |
| 3.3.4 岩体抗压抗拉强度 |
| 3.3.5 岩体变形模量 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 考虑岩石拉压特性差异的硬石膏采空区稳定性研究 |
| 4.1 考虑拉压特性差异的弹塑性本构模型开发 |
| 4.1.1 硬石膏岩石抗拉特性研究 |
| 4.1.2 考虑拉压特性差异的模型开发 |
| 4.2 采空区整体稳定性分析 |
| 4.2.1 数值模型 |
| 4.2.2 塑性区及受拉单元分布 |
| 4.2.3 地面沉降与洞室群竖向变形 |
| 4.2.4 围岩单元安全系数 |
| 4.3 采空区在典型剖面上的稳定性分析 |
| 4.3.1 数值模型 |
| 4.3.2 塑性区及受拉单元分布 |
| 4.3.3 地面沉降及采房群竖向变形 |
| 4.3.4 围岩单元安全系数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑硬石膏岩石蠕变特性的储油采空区稳定性研究 |
| 5.1 硬石膏岩石蠕变特性 |
| 5.2 硬石膏岩石蠕变模型参数反演 |
| 5.2.1 粒子群优化算法应用 |
| 5.2.2 蠕变模型参数 |
| 5.3 洞室群长期变形分析 |
| 5.3.1 数值模型 |
| 5.3.2 采房群竖向变形 |
| 5.3.3 采房群水平变形 |
| 5.3.4 矿区地面变形 |
| 5.3.5 洞室体积损失讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水、油与硬石膏围岩长期作用效应研究 |
| 6.1 水、油与硬石膏岩石长期作用效应 |
| 6.1.1 硬石膏岩石带压长期浸水浸油试验 |
| 6.1.2 水对硬石膏岩石物理力学特性的影响 |
| 6.1.3 原油对硬石膏岩石性质的影响 |
| 6.1.4 水、原油对硬石膏岩石性质影响的对比分析 |
| 6.1.5 硬石膏对原油性质的影响 |
| 6.2 水、油与硬石膏岩体长期作用效应 |
| 6.2.1 水、油与硬石膏岩体长期作用现场试验 |
| 6.2.2 水岩相互作用下采空区密封性 |
| 6.2.3 油岩作用下采空区密封性 |
| 6.2.4 硫酸钙在水中的溶解性 |
| 6.2.5 硫酸钙在原油中的溶解性 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ:在读期间发表的科研成果 |
| 附录Ⅱ:在读期间参加的科研项目 |
（4）隧道围岩本构模型辨识及其在隧道稳定性评估中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3.1 反分析优化算法研究现状 |
| 1.3.2 岩石蠕变本构模型辨识研究现状 |
| 1.3.3 应用分数阶微积分理论的岩石本构模型现状 |
| 1.3.4 隧道围岩蠕变研究现状 |
| 1.3.5 本构模型二次开发研究现状 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 研究方法 |
| 第2章 差分进化模拟退火优化算法研究 |
| 2.1 岩土工程反分析理论概述 |
| 2.2 差分进化算法简介 |
| 2.2.1 差分进化算法的策略和步骤 |
| 2.2.2 差分进化算法控制参数选择 |
| 2.3 模拟退火算法简介 |
| 2.3.1 物理系统退火过程 |
| 2.3.2 Metropolis准则 |
| 2.4 混合差分进化-模拟退火算法(SADE) |
| 2.4.1 差分进化-模拟退火算法设计 |
| 2.4.2 算法验证 |
| 2.5 SADE在岩石参数反演中的应用 |
| 2.5.1 优化问题的目标函数与约束条件 |
| 2.5.2 选择回归函数 |
| 2.5.3 参数的反演步骤 |
| 2.5.4 算例 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 岩石蠕变本构模型及其参数辨识 |
| 3.1 岩石蠕变全过程 |
| 3.1.1 岩石蠕变特征及其本构方程 |
| 3.1.2 岩石参数辨识的解析法 |
| 3.2 SADE算法反演单轴压缩蠕变参数 |
| 3.2.1 单轴压缩蠕变试验 |
| 3.2.2 SADE算法反演单轴压缩蠕变常参数 |
| 3.2.3 对模型变参数的讨论 |
| 3.2.4 SADE算法反演单轴压缩蠕变变参数 |
| 3.3 SADE算法辨识三轴压缩实验的蠕变模型 |
| 3.3.1 岩石本构模型辨识的基本原则 |
| 3.3.2 岩石三轴压缩蠕变试验 |
| 3.3.3 蠕变模型的三维表达式 |
| 3.3.4 SADE算法辨识蠕变模型的过程及结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 隧道围岩蠕变本构模型及其参数反分析 |
| 4.1 优化反分析法辨识围岩参数的一般过程 |
| 4.2 圆形隧道数值试验对反分析方法的验证 |
| 4.2.1 数值试验验证思路 |
| 4.2.2 圆形隧道开挖数值模拟试验 |
| 4.3 围岩蠕变参数反分析 |
| 4.3.1 SADE算法反分析围岩蠕变参数 |
| 4.3.2 围岩蠕变参数反分析结果与分析 |
| 4.4 围岩蠕变本构模型辨识 |
| 4.4.1 围岩蠕变本构模型辨识原理 |
| 4.4.2 SADE算法辨识围岩蠕变本构模型 |
| 4.4.3 围岩蠕变本构模型辨识结论与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于分数阶微积分的Burgers加速蠕变模型研究 |
| 5.1 Burgers蠕变模型 |
| 5.1.1 Burgers蠕变模型的力学特征 |
| 5.1.2 Burgers蠕变模型的三维表达式 |
| 5.2 基于分数阶微积分的Burgers蠕变模型 |
| 5.2.1 分数阶微积分元件 |
| 5.2.2 基于分数阶微积分理论改进Burgers模型的讨论 |
| 5.3 描述加速蠕变的Burgers模型 |
| 5.3.1 非线性黏塑性元件 |
| 5.3.2 非线性黏塑性元件描述加速蠕变 |
| 5.4 改进的Burgers模型 |
| 5.4.1 改进Burgers模型的三维蠕变方程 |
| 5.4.2 三轴压缩试验及参数辨识 |
| 5.4.3 模型参数敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 围岩蠕变本构模型在FLAC3D中的二次开发 |
| 6.1 FLAC3D简介 |
| 6.2 FLAC3D蠕变模型 |
| 6.3 FLAC3D开发自定义本构 |
| 6.3.1 FLAC3D自定义本构的基本原理 |
| 6.3.2 FLAC3D自定义本构的关键技术 |
| 6.4 改进Burgers模型自定义开发 |
| 6.4.1 改进Burgers模型的计算原理 |
| 6.4.2 改进Burgers模型的开发过程 |
| 6.5 模型验证 |
| 6.5.1 三维蠕变数值试验 |
| 6.5.2 模拟结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 工程应用 |
| 7.1 隧道围岩等效蠕变本构与等效蠕变参数 |
| 7.2 工程概况 |
| 7.3 隧道围岩等效蠕变本构模型辨识 |
| 7.3.1 围岩等效蠕变本构模型辨识的具体步骤 |
| 7.3.2 围岩等效本构模型辨识结论及其验证 |
| 7.4 隧道施工期数值模拟分析 |
| 7.4.1 参数的给定 |
| 7.4.2 计算蠕变的时间设置 |
| 7.4.3 施工期各阶段模拟 |
| 7.4.4 计算结果及二衬施作时间 |
| 7.5 围岩蠕变对隧道施工期的影响 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
（5）含倾斜软弱结构面砂岩流变特性研究（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 层状岩体试验研究现状 |
| 1.2.2 层状岩体流变本构模型研究现状 |
| 1.3 研究目的、研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 含倾斜软弱结构面砂岩单轴压缩强度特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 岩体试件制备 |
| 2.2.1 本文试件的材料选择 |
| 2.2.2 本文试件的制备 |
| 2.3 含倾斜软弱结构面砂岩常规单轴压缩强度试验 |
| 2.3.1 试验仪器 |
| 2.3.2 试验方法及试验数据处理 |
| 2.3.3 试验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 含倾斜软弱结构面砂岩单轴压缩流变特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 含倾斜软弱结构面岩体单轴压缩流变试验 |
| 3.2.1 试验仪器 |
| 3.2.2 试验方法及步骤 |
| 3.2.3 试验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 流变模型与参数辨识 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 元件组合模型介绍 |
| 4.2.1 理想物体的基本模型 |
| 4.2.2 组合模型 |
| 4.3 试验岩体流变模型选取及参数辨识 |
| 4.3.1 模型的选取 |
| 4.3.2 模型参数辨识 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与科研项目 |
（6）深部复合岩层流变力学行为及其对TBM卡机灾害影响机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 2 单调加载条件下复合岩层试样三轴流变特性试验研究 |
| 2.1 复合岩层类岩石试样的制备 |
| 2.2 试验方案及试验设备 |
| 2.3 复合岩层单调加载流变试验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 循环加卸载条件下复合岩层三轴流变力学特性试验研究 |
| 3.1 三轴压缩循环加卸载流变试验简介 |
| 3.2 三轴压缩循环加卸载条件下复合岩层流变变形特性 |
| 3.3 三轴压缩循环加卸载条件下复合岩层流变破坏特性 |
| 3.4 三轴压缩流变过程中复合岩层试样能量耗散特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 复合岩层损伤本构模型研究及其试验验证 |
| 4.1 岩石损伤软化本构模型研究 |
| 4.2 岩石非线性损伤流变本构模型研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 TBM掘进隧道围岩收敛变形特征的相似模型试验研究 |
| 5.1 ABH项目工程概况 |
| 5.2 相似模型试验设计 |
| 5.3 模型试验结果及分析 |
| 5.4 深埋复合岩层中圆形隧洞围岩变形数值模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 深埋复合岩层中隧洞围岩变形破坏特征数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 层间倾角对复合岩层中隧洞围岩变形及稳定性影响规律研究 |
| 6.3 层间距对复合岩层中隧洞洞周围岩变形及稳定性影响规律研究 |
| 6.4 复合岩层中隧洞围岩收敛变形随时间的演化规律研究 |
| 6.5 考虑空间效应下复合岩层中隧道围岩收敛变形规律研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 工程应用研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 TBM卡机致灾机理 |
| 7.3 TBM卡机灾害防控措施 |
| 7.4 工程应用研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）关门式隧道塌方的蠕变损伤模型与有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 岩体蠕变国内外研究现状 |
| 1.3.1 岩体蠕变实验研究现状 |
| 1.3.2 岩体蠕变本构模型研究现状 |
| 1.3.3 岩体蠕变参数反演研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容及技术路线 |
| 第二章 常用岩体蠕变基本模型辨识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型经验模型 |
| 2.3 元件及其组合基本模型 |
| 2.3.1 Maxwell元件组合模型 |
| 2.3.2 Kelvin元件组合模型 |
| 2.3.3 广义Kelvin元件组合模型 |
| 2.3.4 Poyting-Thomson元件组合模型 |
| 2.3.5 Burgers元件组合模型 |
| 2.3.6 元件组合西原模型 |
| 2.3.7 河海蠕变元件组合本构模型 |
| 2.4 非牛顿黏壶元件修正的西原蠕变本构模型 |
| 2.4.1 非牛顿黏壶元件修正原理 |
| 2.4.2 非牛顿黏壶修正的Kelvin蠕变本构模型 |
| 2.4.3 非牛顿黏壶修正的非线性黏塑性体 |
| 2.4.4 非牛顿黏壶修正的西原蠕变本构模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 蠕变损伤模型以及新型蠕变损伤模型及其验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 细观角度分析岩体蠕变损伤过程 |
| 3.3 岩体损伤蠕变本构模型辨识 |
| 3.3.1 岩体蠕变损伤断裂模型 |
| 3.3.2 脆性材料的损伤模型 |
| 3.3.3 基于应力峰值的蠕变损伤模型 |
| 3.3.4 元件组合FMB蠕变损伤模型 |
| 3.3.5 元件组合的损伤burgers模型 |
| 3.4 新型元件组合广义开尔文蠕变损伤模型 |
| 3.5 新型元件组合蠕变损伤模型的验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数值模拟模型建立 |
| 4.1 隧道开挖卸过程中常用的荷方法 |
| 4.2 岩石蠕变机理与蠕变过程特征分析 |
| 4.3 模拟分析中基本假定及模型选取 |
| 4.3.1 模拟分析中基本假定 |
| 4.3.2 模拟分析中模型的选取 |
| 4.4 模型介绍 |
| 4.4.1 模型基本参数及边界条件确定 |
| 4.4.2 模型基本特征介绍 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 隧道开挖后隧道周边瞬时变形分析 |
| 5.1 隧道开挖过程中的瞬时变形机理 |
| 5.2 锚杆纵向支护间距为0.8米情况下隧道周边变形分析 |
| 5.3 锚杆纵向支护间距为1.0米情况下隧道周边变形分析 |
| 5.4 锚杆纵向支护间距为1.2米下情况下隧道周边变形分析 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 蠕变对隧道周边变形以及“关门式”塌方的影响分析 |
| 6.1 隧道围岩变形特征在蠕变分析中的研究意义 |
| 6.2 锚杆纵向支护间距为0.8米的蠕变及埋深影响效应 |
| 6.3 锚杆纵向支护间距为1.0米的蠕变及埋深影响效应 |
| 6.4 锚杆纵向支护间距为1.2米蠕变及埋深影响效应 |
| 6.5 蠕变对隧道“关门式”塌方的影响分析 |
| 6.6 本章总结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在攻读学位期间发表的论文及取得的成果 |
（8）炭质千枚岩隧道围岩流变机制与让抗耦合支护结构研发及工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景概述 |
| 1.1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.1.3 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大变形基本认知方面 |
| 1.2.2 软岩流变本构关系方面 |
| 1.2.3 流变围岩支护理论与控制方法方面 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要工作与创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 炭质千枚岩力学特性与变形特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 炭质千枚岩工程特性 |
| 2.3.1 炭质千枚岩基本性质 |
| 2.3.2 炭质千枚岩风化及水崩解特性 |
| 2.4 炭质千枚岩单轴压缩力学特性试验 |
| 2.4.1 单轴压缩试验概况 |
| 2.4.2 单轴压缩强度与变形特性 |
| 2.5 炭质千枚岩三轴压缩力学特性试验 |
| 2.5.1 三轴压缩试验概况 |
| 2.5.2 三轴压缩强度与变形特性 |
| 2.6 炭质千枚岩流变力学特性试验 |
| 2.6.1 流变试验概况 |
| 2.6.2 分级加载蠕变试验结果及分析 |
| 2.6.3 分级卸载蠕变试验结果及分析 |
| 2.7 炭质千枚岩围岩施工期变形特征 |
| 2.7.1 典型断面变形特征 |
| 2.7.2 典型断面松动圈测试 |
| 2.8 隧道施工期间主要大变形灾害 |
| 2.8.1 塌方 |
| 2.8.2 衬砌开裂 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 炭质千枚岩流变本构模型构建与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 改进西原模型及本构方程 |
| 3.2.1 传统西原模型 |
| 3.2.2 瞬时塑性体与非线性黏塑性体 |
| 3.2.3 改进的西原模型构成与辨识 |
| 3.3 改进西原模型参数辨识 |
| 3.3.1 瞬时弹性体 |
| 3.3.2 瞬时塑性体 |
| 3.3.3 黏弹性开尔文体 |
| 3.3.4 非线性黏塑性体 |
| 3.4 改进西原模型程序开发与验证 |
| 3.4.1 程序开发基本原理及关键技术 |
| 3.4.2 改进西原模型三维中心差分形式 |
| 3.4.3 模型参数敏感性分析 |
| 3.4.4 算例验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于改进模型炭质千枚岩隧道围岩变形规律数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型及方案 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 计算方案 |
| 4.2.3 计算参数 |
| 4.3 计算结果及分析 |
| 4.3.1 流变计算时间 |
| 4.3.2 施工过程变形规律 |
| 4.3.3 不同台阶长度围岩变形时效特征 |
| 4.3.4 不同支护时机围岩变形时效特征 |
| 4.3.5 不同支护时机接触压力时效特征 |
| 4.3.6 最优让压变形量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于让抗耦合流变围岩稳定性控制新型支护结构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流变围岩稳定控制方法 |
| 5.2.1 地下工程活动本质认识 |
| 5.2.2 流变围岩稳定控制理念 |
| 5.2.3 流变围岩稳定控制方法 |
| 5.3 格栅核心筒支护结构 |
| 5.3.1 支护结构承载特点 |
| 5.3.2 支护结构组成 |
| 5.3.3 支护结构定量让压原理 |
| 5.4 格栅核心筒支护结构内力计算 |
| 5.4.1 格栅核心筒支护结构力学模型 |
| 5.4.2 格栅核心筒支护结构内力计算 |
| 5.5 格栅核心筒支护结构节点强度 |
| 5.5.1 钢管混凝土的抗剪承载力 |
| 5.5.2 连接板的抗剪承载力 |
| 5.5.3 单元节点抗剪承载力 |
| 5.6 格栅核心筒支护结构载荷分配 |
| 5.7 格栅核心筒支护结构稳定性分析 |
| 5.7.1 受压稳定 |
| 5.7.2 抗弯强度 |
| 5.8 格栅核心筒支护结构数值仿真 |
| 5.8.1 分析软件 |
| 5.8.2 模拟方案及材料参数 |
| 5.8.3 模拟结果与分析 |
| 5.9 格栅核心筒支护结构施工工艺 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 格栅核心筒与型钢支护结构现场应用对比试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验背景 |
| 6.3 格栅核心筒支护结构设计与加工 |
| 6.3.1 支护结构设计 |
| 6.3.2 支护结构组成 |
| 6.3.3 支护结构加工 |
| 6.4 试验方案及实施 |
| 6.4.1 试验方案 |
| 6.4.2 监测元件布设与安装 |
| 6.5 试验结果与分析 |
| 6.5.1 围岩收敛 |
| 6.5.2 深部围岩位移 |
| 6.5.3 围岩与初支接触压力 |
| 6.5.4 拱架应力 |
| 6.5.5 锚杆轴力 |
| 6.5.6 初支与衬砌接触压力 |
| 6.5.7 衬砌混凝土应变 |
| 6.5.8 支护结构荷载承担比 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 工程应用 |
| 7.1 高原铁路隧道 |
| 7.1.1 工程概况 |
| 7.1.2 应用背景 |
| 7.1.3 拱架设计与制作 |
| 7.1.4 施工原则与支护方案 |
| 7.1.5 核心筒混凝土配合比优化 |
| 7.1.6 应用效果 |
| 7.2 重庆快速路歇马隧道 |
| 7.2.1 工程概况 |
| 7.2.2 应用背景 |
| 7.2.3 原型钢支护现场监测 |
| 7.2.4 施工原则与支护方案 |
| 7.2.5 拱架设计与制作 |
| 7.2.6 应用效果 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士期间申请的专利 |
| 攻读博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况炭 |
（9）朱集煤矿巷道围岩流变性状及本构模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 岩石流变特性试验和试验设备研究 |
| 1.2.2 本构模型研究 |
| 1.3 岩石流变力学研究中的不足 |
| 1.4 论文主要研究内容和创新性 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 预计主要创新点 |
| 1.5 研究方案和技术路线 |
| 1.5.1 研究方案 |
| 1.5.2 研究技术路线 |
| 第二章 围岩岩样基本物理力学性质试验研究 |
| 2.1 朱集煤矿1112(1)运输顺槽顶板高抽巷的工程概况 |
| 2.1.1 地质条件 |
| 2.1.2 地应力条件 |
| 2.2 试样的采集和加工 |
| 2.3 超声波试验研究 |
| 2.4 围岩岩样化学成分和微观结构 |
| 2.5 常规单轴和三轴压缩试验 |
| 2.5.1 试验仪器 |
| 2.5.2 岩样准备 |
| 2.5.3 试验方法和步骤 |
| 2.5.4 常规压缩试验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 巷道围岩流变力学特性试验研究 |
| 3.1 围岩岩样单轴流变特性试验 |
| 3.1.1 试验仪器 |
| 3.1.2 单轴流变特性试验试样准备 |
| 3.1.3 单轴流变特性试验方法 |
| 3.2 围岩岩样单轴流变特性试验结果与分析 |
| 3.2.1 围岩岩样轴向和侧向流变规律研究 |
| 3.2.2 围岩岩样单轴流变特性试验变形特性研究 |
| 3.2.3 单轴流变特性试验试件破坏形式 |
| 3.3 三轴流变特性试验 |
| 3.3.1 试验仪器和试样准备 |
| 3.3.2 试验方法和步骤 |
| 3.4 围岩岩样三轴流变特性试验结果与分析 |
| 3.4.1 围岩岩样三轴流变特性试验轴向和侧向流变规律研究 |
| 3.4.2 围岩岩样三轴流变特性试验流变速率 |
| 3.4.3 围岩岩样三轴流变特性试验变形特性研究 |
| 3.4.4 围岩岩样三轴流变特性试验试件破坏形式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 朱集煤矿巷道围岩流变本构模型研究 |
| 4.1 岩石流变本构模型的类型 |
| 4.1.1 线性模型 |
| 4.1.2 非线性模型 |
| 4.2 巷道围岩线性流变本构模型蠕变曲线拟合和参数辨识 |
| 4.2.1 建立模型的基本理论 |
| 4.2.2 线性Burgers流变模型 |
| 4.2.3 Burgers模型蠕变曲线拟合和参数辨识 |
| 4.2.4 线性粘弹塑性流变本构模型 |
| 4.2.5 线性粘弹塑性模型蠕变曲线拟合和参数辨识 |
| 4.3 巷道围岩非线性粘弹塑性流变本构模型 |
| 4.3.1 非线性粘性元件 |
| 4.3.2 非线性粘弹塑性模型 |
| 4.4 围岩轴向蠕变曲线非线性粘弹塑性流变模型拟合和参数辨识 |
| 4.4.1 一维方程拟合和参数辨识 |
| 4.4.2 三维方程拟合和参数辨识 |
| 4.5 围岩非线性粘弹塑性流变模型研究 |
| 4.5.1 非线性粘弹塑性模型流变方程 |
| 4.5.2 非线性粘弹塑性流变模型蠕变方程 |
| 4.5.3 非线性粘弹塑性流变模型松弛方程 |
| 4.5.4 非线性粘弹塑性流变模型卸载方程 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 朱集煤矿巷道变形的数值模拟研究 |
| 5.1 FLAC~(3D)介绍 |
| 5.2 巷道现场支护和变形监测 |
| 5.3 非线性黏弹塑性模型实现的计算原理 |
| 5.4 三轴流变特性试验数值模拟 |
| 5.4.1 建立数值模型 |
| 5.4.2 数值模拟结果分析 |
| 5.5 深井巷道围岩流变数值模拟 |
| 5.5.1 参数选取和数值模型的建立 |
| 5.5.2 FLAC~(3D)数值模拟结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间参加科研项目 |
（10）片麻岩流变力学特性及模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石流变试验的发展 |
| 1.2.2 岩石流变模型的发展 |
| 1.2.3 深部高地应力下岩石的流变力学特性研究 |
| 1.3 本文的主要内容和方法 |
| 1.3.1 本文主要内容 |
| 1.3.2 主要方法 |
| 第2章 岩石流变理论 |
| 2.1 岩石流变理论概述 |
| 2.1.1 岩石流变概念 |
| 2.1.2 岩石蠕变性质 |
| 2.1.3 岩石长期强度概念 |
| 2.2 岩石流变模型理论研究 |
| 2.2.1 经验模型 |
| 2.2.2 组合元件模型 |
| 2.2.3 非线性元件模型 |
| 2.2.4 非线性组合元件模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 矿山背景描述和试验设计 |
| 3.1 红透山片麻岩基本力学性质 |
| 3.1.1 红透山铜矿概况 |
| 3.1.2 岩石试样制取过程 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 流变试验的目的 |
| 3.2.2 流变试验设备 |
| 3.2.3 流变试验设计方案及步骤 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 试验数据及数据分析 |
| 4.1 试验数据处理 |
| 4.1.1 分级加载流变试验数据处理(体现应路径) |
| 4.1.2 卸荷流变试验数据处理 |
| 4.2 试验数据分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 流变模型及参数辨识 |
| 5.0 概述 |
| 5.1 硬岩非线性黏弹塑性流变模型的设计 |
| 5.2 三维状态下的蠕变方程 |
| 5.3 硬岩非线性流变模型的参数辨识 |
| 5.3.1 硬岩流变模型中阈值的确定 |
| 5.3.2 模型参数辨识步骤 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、岩石流变的本构模型及其智能辨识研究（论文参考文献）
- [1]周期性渗透压作用下侏罗系红砂岩宏细观蠕变特性研究[D]. 王强. 中国地质大学, 2021
- [2]宣城网纹红土非饱和应力松弛特性研究[D]. 徐新宇. 合肥工业大学, 2020(01)
- [3]深部硬石膏岩储油库围岩时效特性与长期稳定性研究[D]. 王汉勋. 中国地质大学(北京), 2019
- [4]隧道围岩本构模型辨识及其在隧道稳定性评估中的应用[D]. 杨柳. 武汉理工大学, 2018(07)
- [5]含倾斜软弱结构面砂岩流变特性研究[D]. 张为芳. 湖南科技大学, 2018(06)
- [6]深部复合岩层流变力学行为及其对TBM卡机灾害影响机理研究[D]. 徐鹏. 中国矿业大学, 2018(12)
- [7]关门式隧道塌方的蠕变损伤模型与有限元分析[D]. 卜崇阳. 重庆交通大学, 2017(09)
- [8]炭质千枚岩隧道围岩流变机制与让抗耦合支护结构研发及工程应用[D]. 徐飞. 山东大学, 2017(08)
- [9]朱集煤矿巷道围岩流变性状及本构模型研究[D]. 高春艳. 中国矿业大学(北京), 2016(07)
- [10]片麻岩流变力学特性及模型研究[D]. 柳泽鹏. 东北大学, 2014(08)