深部冻结黏土蠕变损伤耦合本构模型PDF电子书下载

1概述 1

1.1研究意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1岩土蠕变损伤国内外研究现状 2

1.2.2人工冻土蠕变损伤国内外研究现状 4

1.3研究内容及技术路线 6

1.3.1研究内容 6

1.3.2技术路线 7

1.3.3研究目标 7

2深部黏土物理力学性质试验研究 9

2.1试样来源 9

2.2常规土工参数试验 11

2.3深部土层热物理参数试验 12

2.4深部黏土三轴应力路径试验 14

2.5本章小结 16

3应力路径下人工冻土三轴试验研究 18

3.1人工冻土三轴试验系统 18

3.1.1人工冻土三轴试验系统组成 18

3.1.2人工冻土三轴试验系统功能 19

3.2应力路径下人工冻土三轴剪切试验 22

3.2.1试验方法与步骤 22

3.2.2冻土三轴剪切应力路径试验 24

3.2.3试验结果分析 36

3.3人工冻土三轴应力路径蠕变试验 41

3.3.1试验方法与步骤 41

3.3.2应力路径下冻土三轴蠕变试验 43

3.3.3三轴蠕变试验结果分析 52

3.4卸载应力路径下冻土强度特性 56

3.5本章小结 58

4人工冻土蠕变损伤耦合本构模型研究 60

4.1概述 60

4.2改进的Zienkiewicz-Pande人工冻土抛物线型屈服准则 61

4.2.1 Mohr-Coulomb直线型人工冻土屈服函数 61

4.2.2改进的Zienkiewicz-Pande抛物线型人工冻土屈服函数 64

4.3人工冻土蠕变损伤耦合本构模型 67

4.3.1蠕变损伤耦合本构模型 67

4.3.2人工冻土非线性黏弹性单元柔度矩阵 69

4.3.3人工冻土非线性黏塑性单元柔度矩阵 70

4.3.4人工冻土蠕变损伤耦合单元柔度矩阵 75

4.4人工冻土黏弹性损伤耦合问题有限元方法 77

4.5人工冻土蠕变损伤耦合本构模型在有限元程序中的实现 79

4.6人工冻土本构模型参数确定及验证 82

4.6.1人工冻土本构模型参数确定 82

4.6.2人工冻土本构模型三轴试验验证 83

4.7本章小结 88

5基于黏弹塑损伤理论的冻结壁理论解 90

5.1深井冻结壁计算模型 91

5.2冻结壁损伤区应力场 92

5.3深井冻结壁黏塑区应力场和位移场 94

5.4深井冻结壁黏弹性区应力场和位移场 96

5.5本章小结 102

6深立井冻结法凿井过程数值模拟 104

6.1 ADINA非线性有限元软件 104

6.2深井冻结法凿井实测研究 106

6.2.1工程概况 106

6.2.2现场实测方案 108

6.2.3测试结果及分析 108

6.3深井冻结温度场数值模拟 118

6.3.1冻结管偏斜建模方法 118

6.3.2冻结温度场数值模拟结果及分析 120

6.4深井冻结法凿井开挖过程数值模拟 125

6.4.1建立空间冻结壁有限元计算模型 125

6.4.2数值模拟结果及分析 125

6.5本章小结 130

7主要结论与创新点 131

7.1主要结论 131

7.2创新点 135

7.3开展进一步工作的设想 136

参考文献 137

附录 人工冻土本构模型部分子程序 149