裂隙巖體滲流-應(yīng)力-溫度耦合作用的理論與應(yīng)用

《裂隙巖體滲流-應(yīng)力-溫度耦合作用的理論與應(yīng)用》在巖體結(jié)構(gòu)特征研究基礎(chǔ)上，從裂隙巖體場性能等效的原則出發(fā)，通過等效性能場之間耦合作用機理的研究，建立起了裂隙巖體滲流一應(yīng)力一溫度非完全耦合作用和完全耦合作用的數(shù)學(xué)模型，為三場之間耦合作用定量研究奠定了基礎(chǔ)。與此同時，通過將所建數(shù)學(xué)模型分別應(yīng)用于深層地下鹵水資源評價及隧道工程裂隙圍巖體地質(zhì)環(huán)境定量計算中，證明書中提出的裂隙巖體滲流一應(yīng)力一溫度非完全和完全耦合作用理論研究方法是可行的。

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《裂隙巖體滲流-應(yīng)力-溫度耦合作用的理論與應(yīng)用》主要內(nèi)容：賦存于裂隙巖體中的地下水處在滲流場、應(yīng)力場與溫度場多場并存的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境之中。多場的相互作用，一方面影響了地下水資源的評價精度，另一方面對巖體工程中易發(fā)的巖體失穩(wěn)、巖爆、涌水及地?zé)岬榷喾N地質(zhì)災(zāi)害也有誘發(fā)和控制作用?！读严稁r體滲流-應(yīng)力-溫度耦合作用的理論與應(yīng)用》正是基于對地下水資源的開采利用和對巖體工程中易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測防范。裂隙巖體裂隙結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)決定著巖體結(jié)構(gòu)特征

趙延林、曹平、王衛(wèi)軍編著的《裂隙巖體滲流-損傷-斷裂耦合理論及工程應(yīng)用》內(nèi)容提要：本書詳細介紹了裂隙巖體滲流一損傷一斷裂耦合理論及其在相關(guān)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：滲流應(yīng)力作用下裂隙巖體斷裂力學(xué)特性研究，類巖材料多裂紋體斷裂破壞實驗與巖石斷裂韌度測試、裂隙巖體滲流-損傷-斷裂耦合本構(gòu)模型研究、基于雙重介質(zhì)裂隙巖體滲流-損傷-斷裂耦合模型有限元分析、裂隙巖體滲流損傷-斷裂耦合的擴展FLAC3D分析、高壓預(yù)注水致裂軟化煤層的工業(yè)試驗和數(shù)值研究。

根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類：

1、自生應(yīng)力

邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。

2、約束應(yīng)力

結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段：

1、早期

自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

2、中期

自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。

3、晚期

混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。