学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

岩体卸荷损伤数值模拟及其工程应用

作　者: 李红心
导　师: 李建林
学　校: 三峡大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 卸荷岩体损伤模型损伤变量数值模拟工程应用
分类号: TU458
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 325次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

自然界中的岩体是经过了漫长的各种各样的成岩运动及地质构造运动作用后的产物,岩体在漫长的地质年代构造作用过程中,使得岩体不断地受到加载与卸荷的反复作用,从而形成了大小不等、方向各异、性质不同的各类结构面,因此现今岩体是经过了各种各样地质作用后的损伤体。由于现代人类的各种工程活动而导致的岩体卸荷过程,则是岩体进一步损伤劣化的过程。因此运用损伤力学理论研究岩体在卸荷过程中的特性具有重要的理论意义。本文叙述了卸荷岩体力学和脆性材料损伤力学的研究及发展现状,介绍了损伤力学的基本理论。在此基础上,结合宏观损伤变量的定义方法定义了一个损伤变量。并以此损伤变量推导了基于Frantziskonis和Desai损伤模型的卸荷损伤本构关系,分析了该本构关系对卸荷效应的反映。其次,通过有效应力的概念,将定义的损伤变量引入Drucker-Prager准则,从而得出了岩体的卸荷损伤破坏准则。再次,利用卸荷岩体力学数值模拟的基本原理,研究了岩体卸荷过程中初始拉裂隙损伤的发展演化过程,以及卸荷过程中岩体变形模量随着损伤变量的发展而变化的过程,并对两种不同性质的初始损伤对岩体卸荷的影响作了对比分析。最后,以里底水电站推荐坝址的导流明渠横II剖面为例进行了有限元分析计算,比较了考虑卸荷损伤和不考虑卸荷损伤两种结果的差异。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 绪论  7-19
  1.1 问题的提出  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-17
  1.3 本文的主要工作  17-19
2 损伤力学基本理论  19-32
  2.1 损伤变量的定义  20-26
  2.2 损伤力学的热力学基础  26-30
  2.3 损伤本构关系和演化方程  30-31
  2.4 小结  31-32
3 卸荷岩体损伤力学特性  32-45
  3.1 卸荷作用下岩体损伤的力学机理  32
  3.2 岩石损伤模型概述  32-36
  3.3 各向异性卸荷及损伤应力应变关系  36-40
  3.4 卸荷损伤本构模型  40-42
  3.5 卸荷损伤破坏准则  42-43
  3.6 小结  43-45
4 岩体卸荷损伤力学特性数值分析  45-58
  4.1 卸荷模拟方法及其模型  45-46
  4.2 考虑裂缝扩展时损伤变量的计算  46-47
  4.3 损伤变量与应变及卸荷模量关系的数值模拟  47-52
  4.4 初始损伤对岩体卸荷的敏感性分析  52-56
  4.5 小结  56-58
5 工程应用  58-68
  5.1 概述  58-59
  5.2 计算模型及工况  59-61
  5.3 计算结果及分析  61-67
  5.4 小结  67-68
6 结论与展望  68-70
  6.1 论文的主要成果  68-69
  6.2 展望  69-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
附录  75

岩体卸荷损伤数值模拟及其工程应用

内容摘要

全文目录

相似论文