| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第14-27页 |
| 1.1 研究的背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-25页 |
| 1.2.1 端头土体稳定性研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.2 饱和含水砂层物理力学特性及渗透特性的研究 | 第19-21页 |
| 1.2.3 渗透破坏的研究现状 | 第21-25页 |
| 1.3 研究的内容,技术路线 | 第25-26页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第25-26页 |
| 1.3.2 技术路线图 | 第26页 |
| 1.4 论文的创新点 | 第26-27页 |
| 第2章 流固耦合理论分析 | 第27-36页 |
| 2.1 渗流理论 | 第27页 |
| 2.2 渗流场与应力场的耦合分析 | 第27-33页 |
| 2.2.1 渗流场对应力场的影响机理分析 | 第28页 |
| 2.2.2 应力场对渗流场的影响机理分析 | 第28-29页 |
| 2.2.3 饱和土体多孔连续介质流固耦合数学模型 | 第29-33页 |
| 2.3 多孔介质中流固耦合的颗粒流数学模型 | 第33-35页 |
| 2.3.1 连续方程和N-S方程 | 第33页 |
| 2.3.2 作用力方程 | 第33-34页 |
| 2.3.3 压力梯度方程 | 第34-35页 |
| 2.4 小结 | 第35-36页 |
| 第3章 流固耦合模型的实现及其宏细观参数的标定 | 第36-58页 |
| 3.1 颗粒流模型的简介 | 第36-38页 |
| 3.1.1 PFC颗粒流模型的基本原理 | 第36页 |
| 3.1.2 PFC颗粒流模型的基本假设 | 第36-38页 |
| 3.2 CFD模块应用于PFC3D | 第38-39页 |
| 3.3 PFC-CFD耦合实现的方法 | 第39-43页 |
| 3.3.1 计算孔隙率 | 第40页 |
| 3.3.2 实际注意事项 | 第40-41页 |
| 3.3.3 耦合实现 | 第41-42页 |
| 3.3.4 计算求解 | 第42-43页 |
| 3.4 端头土体细观强度参数数值试验 | 第43-57页 |
| 3.4.1 颗粒流细观参数对砂土试样宏观本构特性的影响 | 第43-54页 |
| 3.4.1.1 颗粒摩擦系数对砂土试样宏观本构特性的影响 | 第43-45页 |
| 3.4.1.2 颗粒接触刚度对砂土试样宏观本构特性的影响 | 第45-48页 |
| 3.4.1.3 孔隙率对砂土试样宏观本构特性的影响 | 第48-50页 |
| 3.4.1.4 颗粒流三轴剪切宏细观参数关系及结果研究 | 第50-51页 |
| 3.4.1.5 室内砂土三轴剪切试验 | 第51-54页 |
| 3.4.2 考虑渗透因素对砂土试样抗剪特性的影响 | 第54-57页 |
| 3.4.2.1 不同饱和度下的砂土试样抗剪试验 | 第54-55页 |
| 3.4.2.2 砂土的渗透试验 | 第55-57页 |
| 3.5 小结 | 第57-58页 |
| 第4章 盾构隧道端头土体渗透破坏的数值模拟 | 第58-96页 |
| 4.1 盾构隧道端头土体渗透模型的建立 | 第58-64页 |
| 4.1.1 颗粒的生成 | 第58-59页 |
| 4.1.2 颗粒及流体力学参数的确定 | 第59页 |
| 4.1.3 添加流体元素 | 第59-60页 |
| 4.1.4 添加重力项 | 第60页 |
| 4.1.5 监测及数据的处理 | 第60-64页 |
| 4.2 盾构隧道端头土体渗透破坏过程的数值模拟 | 第64-83页 |
| 4.2.1 端头土体横向渗透破坏特性的研究 | 第64-76页 |
| 4.2.2 端头土体竖向渗透破坏特性的研究 | 第76-83页 |
| 4.3 流体作用下端头土体渗透破坏的控制因素分析 | 第83-94页 |
| 4.3.1 流体作用在不同方向对端头土体渗透破坏的影响 | 第83-87页 |
| 4.3.2 不同的流体压力对端头土体渗透破坏的影响 | 第87-92页 |
| 4.3.3 不同的隧道埋深对端头土体渗透破坏特性的影响 | 第92-94页 |
| 4.4 小结 | 第94-96页 |
| 第5章 室内相似模型试验 | 第96-109页 |
| 5.1 模型试验的相似理论 | 第96-100页 |
| 5.2 试验的模型尺寸 | 第100页 |
| 5.3 试验的测量系统 | 第100-101页 |
| 5.4 试验的材料制备 | 第101页 |
| 5.5 试验过程 | 第101-102页 |
| 5.6 试验的结果分析 | 第102-107页 |
| 5.7 小结 | 第107-109页 |
| 第6章 结论与展望 | 第109-112页 |
| 6.1 主要结论 | 第109-110页 |
| 6.2 研究展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-118页 |
| 附录A PFC-CFD流固耦合建模命令流(部分) | 第118-121页 |
| 作者简历 | 第121页 |
