地下工程岩石与混凝土多场耦合特性及理论研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 工程背景 1

1.2 相关研究进展和基础 2

1.2.1 岩石的力学特性 2

1.2.2 HM耦合 4

1.2.3 TM耦合 6

1.2.4 THMC耦合 10

1.2.5 混凝土材料的耐久性 12

1.3 本章小结 18

参考文献 19

第2章 含层理砂岩力学、波速和热学特性研究 34

2.1 引言 34

2.2 试样准备 34

2.3 试验仪器简介 35

2.4 砂岩的热力学试验 39

2.4.1 单轴压缩试验 39

2.4.2 热膨胀系数测试试验 41

2.4.3 纵波波速测试 43

2.5 试验数据分析 43

2.6 本章小结 45

参考文献 45

第3章 TM耦合条件下花岗岩物理力学特性研究 48

3.1 引言 48

3.2 TM耦合条件下花岗岩物性试验 49

3.2.1 试样加工及热处理方法 49

3.2.2 高温处理后的花岗岩常规物理参数测试 51

3.2.3 微观测试试验研究 56

3.2.4 试验数据分析 65

3.3 TM耦合条件下花岗岩力学特性 66

3.3.1 三轴试验系统 66

3.3.2 静水压力试验 67

3.3.3 常规三轴压缩试验 74

3.3.4 试验数据分析 82

3.4 本章小结 88

参考文献 89

第4章 花岗岩流变特性研究 91

4.1 引言 91

4.2 试验准备 92

4.2.1 试样的制备 92

4.2.2 试验设备 92

4.2.3 化学溶液配制 92

4.3 三轴压缩试验 93

4.4 高温作用后花岗岩流变特性 95

4.4.1 流变试验方案 95

4.4.2 流变试验结果 95

4.4.3 试验结果分析 99

4.5 MC耦合条件下花岗岩流变试验 103

4.6 本章小结 110

参考文献 110

第5章 CO2-砂岩-咸水的HMC耦合试验研究 111

5.1 引言 111

5.2 以往试验结果总结 111

5.2.1 砂岩试样概况 112

5.2.2 力学性质 112

5.2.3 破坏过程中渗透率的变化情况 113

5.2.4 pH对岩石矿物溶解以及孔隙发育的影响 113

5.2.5 HMC耦合试验 115

5.3 纯CO2或CO2-咸水混合物注入下的流变试验 115

5.3.1 试验准备 116

5.3.2 纯CO2注入下的流变试验 117

5.3.3 CO2-咸水混合物注入下的流变试验 118

5.4 CO2-砂岩-咸水反应后的压痕试验 119

5.5 试验数据分析 121

5.6 本章小结 123

参考文献 123

第6章 岩石TM耦合本构模型 127

6.1 引言 127

6.2 TM耦合模型框架 128

6.3 有效热学参数 129

6.3.1 有效导热系数 130

6.3.2 有效热膨胀系数 131

6.4 裂纹分布及裂隙流体对岩石有效热传导特性的影响 132

6.4.1 裂纹方位的影响 133

6.4.2 裂隙流体的影响 135

6.5 应力状态对岩石有效热传导特性的影响 136

6.6 本章小结 140

参考文献 140

第7章 砂岩HMC耦合本构模型 143

7.1 前言 143

7.2 模型框架 143

7.3 砂岩的HMC试验结果 145

7.4 砂岩HMC耦合模型 147

7.4.1 力学模型 147

7.4.2 质量传输模型 149

7.4.3 孔隙度和化学损伤的演化 151

7.4.4 孔隙力学模型 152

7.5 模型应用 152

7.5.1 数值计算方法 152

7.5.2 化学溶解过程的数值模拟 153

7.5.3 瞬时力学行为模拟 155

7.5.4 黏塑性力学行为模拟 157

7.5.5 HMC耦合行为模拟 158

7.6 本章小结 159

参考文献 160

第8章 水泥基材料MC耦合作用下短期与长期性质模型研究 163

8.1 引言 163

8.2 模型框架 164

8.2.1 状态变量和状态准则 164

8.2.2 塑性和流变特性 165

8.2.3 力学损伤 166

8.2.4 化学损伤 166

8.3 钢纤维混凝土材料的特殊模型 166

8.3.1 弹塑性损伤模型 167

8.3.2 流变模型 169

8.3.3 浸出模型 169

8.4 模型应用 172

8.4.1 拉伸和弯曲试验的模拟 173

8.4.2 压缩流变和弯曲流变模拟 174

8.4.3 硝酸铵侵蚀后单轴拉伸和四点弯曲试验的模拟 176

8.4.4 化学侵蚀下压缩流变和四点弯曲流变的模拟 178

8.5 本章小结 180

参考文献 181