高地应力下硬岩的本构模型研究

传统的本构模型在模拟高地应力下硬岩破坏的范围和深度方面并不理想。针对高应力下的拉西瓦花岗岩,通过真三轴压缩试验模拟了开挖时应力路径的演化。在摩尔-库仑强度准则、格里菲斯强度准则、德鲁克-普拉格准则、双剪统一强度理论和霍克-布朗强度准则的基础上,考虑十二面单元体主剪面上主剪应力、正应力和静水压力的共同作用,提出了一个有关高应力下硬岩的三剪强度准则。根据试验结果,利用遗传算法全局寻优的功能,搜索出了三剪强度准则的参数。预测样本和与摩尔-库仑强度准则、德鲁克-普拉格准则、双剪统一强度理论的比较表明,该三剪强度准则与试验结果吻合,适用于高地应力下的硬岩。根据试验得到的应力-应变关系曲线,建立了基于三剪强度准则和应变软化的弹-脆-塑性本构模型,并用FLAC3D提供的基于C++的用户自定义模型工具UDM,创建了用户自定义模型的动态链接库,嵌入了FLAC3D软件。采用遗传算法-FLAC方法,搜索得到了基于岩石试样和岩体的本构模型参数。计算结果与实测情况吻合,表明建立的本构模型适用于高地应力下的硬岩,为高地应力下硬岩地下工程的安全性和稳定性分析奠定了基础。     

储集层预测新技术模型验证及应用

储集层预测新技术是通过提取地震参数并选择有效参数利用不同的算法划分地震相类型,进而研究储集层岩性、物性及含油性的变化。针对储集层预测和综合评价新技术,从正演模型出发,对地震参数与储集层的对应关系及新技术的有效性进行剖析,结果表明：不同的地质合题对应不同的地震参数,应在地质分析的基础上,客观地评价和分析新技术的使用条件和解决问题的能力,才能正确地发拧其作用。通过在胜利油区埕岛、车西等地区的应用,取得     

海洋微生物对石油烃降解研究：Ⅱ.石油烃降解细菌对正烷烃的降解作用

报导使用气相色谱法测定石油烃降解细菌对柴油的正烷烃的降解作用。结果表明 ,石油烃降解细菌对正烷烃有明显的降解作用 ,混合菌株的降解率明显高于单菌株的降解率 ;在2 0℃的条件下 ,经过 2 1 d后 ,绝大部分的正烷烃被降解 ,总的降解率为 94.93% ,其中细菌的降解率为 75.67% ,理化降解率为 1 9.2 6% ;温度对正烷烃的降解率有明显的影响 ,温度在 1 0℃时 ,正烷烃降解速度较慢 ,在 2 0℃正烷烃的降解比 1 0℃快 ,在 35℃的条件下 ,正烷烃的降解速度最快。     

华北克拉通南缘角子山花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征及构造背景

角子山岩基是秦岭造山带东端伏牛山余脉规模居第二位的燕山期侵入岩,其岩石成因模型有助于深入认识华北克拉通南缘伏牛山余脉早白垩世酸性岩浆的形成规律和深部构造演化。角子山花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年样品的30个测点中,18个有效锆石测点的U-Pb年龄集中于(129.5±1.4)Ma(1个)和(116.1±1.4)～(122.2±1.3)Ma(17个)两组,形成了锆石年龄谱,后者的加权平均年龄为(119.3±0.9)Ma。结合前人10个有效锆石测点的U-Pb年龄数据,27颗锆石的加权平均年龄为(118.2±1.2)Ma,代表了角子山花岗岩的形成时代。角子山花岗岩样品具有富Si和碱、贫Ca和Mg的特征,为高钾钙碱性系列岩石,属于准铝质–弱过铝质花岗岩。在微量元素蛛网图中,角子山花岗岩样品显示了Rb、Th及Zr、Hf的正异常和Sr、P、Ti的负异常。角子山花岗岩稀土总量为20.9×10^-6～204×10^-6,(La/Yb)_N值为4.24～21.0,δEu值为0.53～0.78,稀土配分模式呈轻稀土富集(右倾平滑)和中、...     

筒型基础负压沉贯流固耦合渗流分析模型

分析筒型基础沉贯作用的土层,利用 流动理论各项同性硬化原理,研究海积软土颗粒本构关系,结合离散元方法计算土体体应变,并将其引入海积软土的物性参数动态计算模型。根据筒型基础沉贯特征,结合体应变以及物性参数动态模型,由有效应力原理和瞬时质量守恒原理分别确定应力和渗流方程,并给出上述模型的定解条件。建立了新的流固耦合渗流的数学模型,求解筒型基础沉贯渗流场分布。     

膨胀土弹塑性本构关系数值建模方法研究

按照数值建模理论,建立了不同含水率条件下膨胀土的应力-应变关系。通过可视化绘出了在整个应力场（p,q）中的三维应力-应变关系曲面和屈服轨迹。经过对比可见含水率的变化对膨胀土本构关系的影响是明显的。未使用传统的塑性势理论,而是采用数值建模方法,既克服了寻找塑性势解析表达式的困难,又可以任意选择含水率等初始条件,从而使建立的本构数值模型能够真实地反映膨胀土的变形过程     

考虑基质吸力变化时非饱和土的一维本构模型

当地下水位上升或地面遇水浸润时,土的饱和度将因毛细作用而变化,以此使土体产生变形。其中由于含水量增加而使土的重度增大,从而引起压缩变形;同时含水量的增加而使基质吸力下降,从而引起土的回弹变形,因此最终变形取决于上述两种变形趋势的综合效应。根据广义Hook定律、Fredlund的双应力状态变量及Brooks和Corey关于基质吸力与饱和度之间的经验关系,建立了K0状态下非饱和土的一维本构模型。将这一模型与分层总和法相结合,可以计算基质吸力变化时土的竖向变形。通过研究发现,非饱和土的地面变形不仅取决于土的性质与土层的厚度,而且依赖于土中吸力变化前后的分布及应力状态等因素。所建议的一维本构模型可以用于非饱和土地基上基础的沉降估算。     

充水节理岩体中大断面隧洞开挖的数值模型研究

采用非饱和的渗流应力耦合模型分析了糯扎渡水电站2#导流洞的开挖过程,导流洞部分洞身穿过节理带,洞顶水头较高。详细地讨论了高水头和节理带对施工过程的影响。节理带采用描述高密度平行节理组的各向异性节理本构来逼近;考虑开挖引起的介质变形对渗透系数的影响;考虑排水引起的饱和度变化对渗透系数的影响。所用的非饱和瞬态耦合模型可以模拟出开挖引起的EDZ区域孔隙水压力急剧升高、有效应力减小、渗透系数动态的变化以及排水对洞室稳定性的提高。数值模拟的计算结果与国外类似试验的一般性观测结论相吻合,因此,可以用来评价水位以下隧洞施工方法和施工速度的合理性和经济性。     

离心机自由场地震响应的完全耦合模拟

水平场地地震响应分析是岩土地震工程实践中最重要的问题之一。当场地土为饱和砂时,由于需要考虑材料的非线性和土-水之间的相互作用,问题非常复杂。利用有限元程序SUMDES和适用于颗粒材料的统一本构模型,对离心机自由场振动试验进行了完全耦合模拟。分析结果表明,完全耦合分析能够较好地再现试验中观察到的现象,包括孔隙水压力的产生和消散以及土体的变形,但前提是对模型参数进行准确的标定,以及对相关系数尤其是动力渗透系数进行准确的确定。     

盐岩蠕变特性和本构关系研究

对金坛盐岩蠕变规律进行了试验研究,分析了不同应力状态和温度对盐岩蠕变特性的影响,通过试验获取了蠕变曲线和蠕变特征参数。根据其蠕变曲线特征,用黏弹塑性理论建立了盐岩蠕变本构模型。试验结果表明,稳态蠕变率是偏应力和温度的非线性函数关系,并提出盐岩的稳态蠕变本构方程。通过试验数据拟合得到本构方程中的参数,将理论和试验结果进行比较,结果表明两者的吻合性较好。