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隧洞开挖过程中的裂隙多孔介质水力耦合分析
  • ISSN号:1004-5716
  • 期刊名称:《西部探矿工程》
  • 时间:0
  • 分类:U45[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]河海大学土木工程学院,江苏南京210098, [2]江苏沪宁钢机股份有限公司,江苏宜兴214231
  • 相关基金:国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金资助项目(项目批准号50539110)
中文摘要:

基于有效应力的概念,在Biot理论的基础上给出了考虑液体和颗粒可压缩性的多孔介质水力耦合理论的控制方程--流体的连续性方程,动量平衡方程,材料的本构方程和Darcy定律,并且与传统的Biot固结方程进行对比,阐明了Biot系数的意义和形式。利用Bear等提出的等效连续理论把多孔介质理论推广到裂隙岩体介质中去,采用了与变形相关的渗透系数张量,建立了孔隙率和体积应变以及渗透系数和体积应变的函数关系,利用有限元法求解具有强烈非线性特点的耦合方程,并且对岩体隧洞开挖过程中的流固耦合机制进行了数值仿真分析。

英文摘要:

This paper presents the behavior of saturated porous media based on the effective stress concept and Biot's consolidation theory, the governing equations derived from the conservation of fluid mass, the equations of equilibrium, constitutive behavior of materials and Darcy's law are compared with the traditional Biot's consolidation equations. The concept of Blot's coefficients is demonstrated herein. The porous media governing equations are extended to the fractured porous media with the equivalent continuum theory presented by Bear. The FEM is used for resolving strong nonlinear coupling equations and the coupled Hydro-mechanical processes during tunnel excavation are analyzed.

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期刊信息
  • 《西部探矿工程》
  • 主管单位:新疆维吾尔族自治区地质矿产勘查开发局
  • 主办单位:新疆维吾尔族自治区地质矿产研究所
  • 主编:王晓刚
  • 地址:乌鲁木齐市克拉玛依东街279号地质矿产研究所
  • 邮编:830000
  • 邮箱:xbtk@21cn.com
  • 电话:0991-4818563 4851723
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-5716
  • 国内统一刊号:ISSN:65-1124/TD
  • 邮发代号:58-159
  • 获奖情况:
  • 1989-1990年获自治区科技期刊质量优秀奖,1991-1993年在新疆科技期刊评比中获二等奖,2000-2001年在新疆科技期刊评比中获三等奖,2002-2003年在新疆科技期刊评比中获二级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘
  • 被引量:20453