| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 目录 | 第7-11页 |
| 1 综述 | 第11-35页 |
| ·研究背景 | 第11-17页 |
| ·能源存储的重要性 | 第11页 |
| ·地下储库的优点 | 第11-12页 |
| ·地下储气库的发展及类型 | 第12-16页 |
| ·目前我国油气地下储备现状 | 第16页 |
| ·目前我国地下储库的技术发展状况 | 第16-17页 |
| ·本文的研究对象及研究意义 | 第17-18页 |
| ·低温LNG地下储气库中的岩石力学问题 | 第18-19页 |
| ·低温下的岩石物理性状研究进展 | 第19-22页 |
| ·冻结、冻融循环下岩石的物理性质的试验研究 | 第19-20页 |
| ·冻结、冻融循环对岩石损伤的试验研究 | 第20-21页 |
| ·冻结、冻融循环对岩石裂隙影响的试验研究 | 第21-22页 |
| ·低温地下储气库工程的研究现状 | 第22-27页 |
| ·低温地下储气库的建库技术 | 第22-24页 |
| ·小型低温地下储气库的现场试验研究 | 第24-25页 |
| ·低温LNG地下储气库稳定性的理论分析和数值分析 | 第25-27页 |
| ·低温LNG地下储气库的蒸发损耗率 | 第27页 |
| ·低温下岩体多场耦合理论及其数值分析 | 第27-28页 |
| ·裂隙岩体的连续介质力学模型研究进展 | 第28-30页 |
| ·连续介质力学模型研究方法 | 第28-29页 |
| ·岩体的损伤断裂模型 | 第29-30页 |
| ·本文的研究思路与研究内容 | 第30-35页 |
| ·研究思路 | 第30-32页 |
| ·研究内容 | 第32-35页 |
| 2 低温对岩石热力学性质和裂隙的影响 | 第35-46页 |
| ·低温冻结下岩石的性状 | 第35-41页 |
| ·低温冻结下岩石的物理力学性质 | 第35-37页 |
| ·低温冻结下岩石的热学性质 | 第37页 |
| ·冻融循环对岩石性质的影响 | 第37-39页 |
| ·在经历低温冻结和冻融后岩行结构的变化 | 第39-41页 |
| ·影响机理 | 第41页 |
| ·低温冻结对节理裂隙的影响 | 第41-44页 |
| ·低温冻结对节理裂隙的作用 | 第42-43页 |
| ·冻融对节理裂隙的作用 | 第43-44页 |
| ·作用机理 | 第44页 |
| ·本章小结 | 第44-46页 |
| 3 温度降低过程中单裂隙裂尖应力强度因子分析 | 第46-73页 |
| ·研究对象 | 第46-48页 |
| ·地应力作用 | 第48页 |
| ·数值试验模型及方法 | 第48-51页 |
| ·数值试验模型的建立 | 第48-50页 |
| ·瞬态的温度应力 | 第50页 |
| ·应力强度因子计算 | 第50-51页 |
| ·岩石热力学参数对裂隙扩展的影响分析 | 第51-60页 |
| ·数值试验条件 | 第51-52页 |
| ·数值试验方案 | 第52-53页 |
| ·一种特定岩石的裂隙低温扩展机理 | 第53-56页 |
| ·岩石特性随温度变化对裂隙扩展的影响 | 第56-58页 |
| ·岩石类型对裂隙扩展的影响 | 第58-60页 |
| ·降温边界条件对围岩裂隙扩展的影响机理分析 | 第60-66页 |
| ·降温边界类型对裂隙扩展的影响分析 | 第60-64页 |
| ·降温速度对裂隙扩展的影响分析 | 第64-65页 |
| ·降温强度对裂隙扩展的影响分析 | 第65页 |
| ·工程应用 | 第65-66页 |
| ·裂隙倾角对裂隙扩展的影响分析 | 第66-71页 |
| ·裂隙倾角对裂隙附近温度场分布的影响 | 第68页 |
| ·裂隙倾角对裂尖附近温度应力的影响 | 第68-70页 |
| ·裂隙倾角对裂尖应力强度因子的影响 | 第70-71页 |
| ·本章小结 | 第71-73页 |
| 4 温度降低过程中地下储气库裂隙围岩的热力耦合断裂损伤分析 | 第73-127页 |
| ·地质模型 | 第74-76页 |
| ·描述裂隙分布的基本几何参量 | 第75页 |
| ·裂隙频率和裂隙密度 | 第75-76页 |
| ·复杂应力状态下的裂隙岩体的断裂损伤模型 | 第76-87页 |
| ·压剪应力状态 | 第76-83页 |
| ·拉剪应力状态 | 第83-84页 |
| ·拉伸应力状态 | 第84-86页 |
| ·多裂隙间的相互作用 | 第86-87页 |
| ·裂隙岩体的导热模型 | 第87-98页 |
| ·热阻 | 第89页 |
| ·接触热阻 | 第89-92页 |
| ·含初始裂隙的岩体等效热传导系数 | 第92-95页 |
| ·裂隙扩展后的等效热传导系数 | 第95-98页 |
| ·裂隙面温度传导和应力的耦合关系 | 第98-100页 |
| ·闭合状态下的初始裂隙面温度传导和应力的耦合关系 | 第98-100页 |
| ·张性的裂隙面温度传导和应力的耦合关系 | 第100页 |
| ·热力耦合断裂损伤模型有限元程实现与验证 | 第100-119页 |
| ·程序实现 | 第100-103页 |
| ·位移场和损伤演化 | 第103-110页 |
| ·瞬态各向异性温度场和温度应力 | 第110-118页 |
| ·温度降低过程中耦合分析步骤 | 第118-119页 |
| ·温度降低过程中储库围岩的热力耦合断裂损伤分析 | 第119-125页 |
| ·开挖完成后围岩的状态 | 第120-122页 |
| ·注入LNG温度降低过程中围岩的状态 | 第122-125页 |
| ·本章小结 | 第125-127页 |
| 5 低温LNG地下储气库围岩在形成冰冻圈后的断裂分析 | 第127-141页 |
| ·低温下水分的迁移机理及对岩石的劣化 | 第128-129页 |
| ·冻结过程中裂隙断裂的理论模型—Walder模型 | 第129-134页 |
| ·裂纹中冰压力和破裂速率之间的关系 | 第130-133页 |
| ·质量守恒 | 第133-134页 |
| ·数值计算 | 第134页 |
| ·对Walde模型的修正 | 第134-136页 |
| ·冰冻圈形成后围岩的断裂分析 | 第136-140页 |
| ·本章小结 | 第140-141页 |
| 6 结论与展望 | 第141-145页 |
| ·结论 | 第141-143页 |
| ·展望 | 第143-145页 |
| 致谢 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-152页 |
| 附录A 液化天然气(LNG)的物理特性 | 第152-153页 |
| 附录B 岩石裂缝中冰压力的光弹试验研究 | 第153-158页 |
| 附录C 低温地下储气试验库的现场测试 | 第158-164页 |
| C-1 低温LPG不衬地下储气库的现场试验 | 第158-160页 |
| C-2 低温LNG衬砌地下储气库的现场试验 | 第160-164页 |
| 附录D 在校期间完成的相关工作 | 第164-166页 |
| D-1 参加的纵向课题 | 第164页 |
| D-2 参加的横向课题 | 第164-165页 |
| D-3 所获专利 | 第165页 |
| D-4 发表论文 | 第165-166页 |