| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究的背景 | 第11-12页 |
| 1.1.1 工程岩体裂纹扩展现象 | 第11-12页 |
| 1.1.2 解决动态裂纹扩展的意义 | 第12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.1 岩体动态裂纹扩展数值模拟现状 | 第12-16页 |
| 1.2.2 动态扰动诱发岩爆理论现状和数值模拟现状 | 第16-18页 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 | 第18-21页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第19-21页 |
| 2 广义粒子动力学——一种应用于岩石的无网格粒子法 | 第21-35页 |
| 2.1 引言 | 第21-22页 |
| 2.2 GPD方法的基本原理 | 第22-26页 |
| 2.2.1 核函数近似 | 第22-23页 |
| 2.2.2 粒子近似 | 第23-26页 |
| 2.3 GPD法中控制方程 | 第26-27页 |
| 2.3.1 固体守恒方程 | 第26页 |
| 2.3.2 GPD形式的质量守恒方程 | 第26-27页 |
| 2.3.3 GPD形式的动量守恒方程 | 第27页 |
| 2.3.4 GPD形式的能量守恒方程 | 第27页 |
| 2.4 GPD法中固体本构模型 | 第27-28页 |
| 2.5 GPD法中的数值处理 | 第28-32页 |
| 2.5.1 核函数选取 | 第28-29页 |
| 2.5.2 影响半径h | 第29-30页 |
| 2.5.3 近邻粒子的搜索 | 第30页 |
| 2.5.4 人工粘性 | 第30-31页 |
| 2.5.5 时间积分 | 第31-32页 |
| 2.6 GPD法的程序化 | 第32-33页 |
| 2.7 小结 | 第33-35页 |
| 3 单轴压缩岩石渐进破坏GPD数值模拟 | 第35-57页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 数值方法简述 | 第35-37页 |
| 3.3 基本控制方程 | 第37-39页 |
| 3.4 三维岩石单轴压缩模型数值验证 | 第39-54页 |
| 3.4.1 数值模型 | 第39页 |
| 3.4.2 边界处理 | 第39-41页 |
| 3.4.3 等效应力波传播 | 第41-43页 |
| 3.4.4 非均质分布 | 第43-44页 |
| 3.4.5 岩石试样破坏前后应力应变分析 | 第44-49页 |
| 3.4.6 岩石试样渐进破坏分析 | 第49-52页 |
| 3.4.7 岩石试样单轴压缩破坏形式 | 第52-54页 |
| 3.5 小结 | 第54-57页 |
| 4 基于GPD法的边坡稳定性分析 | 第57-67页 |
| 4.1 引言 | 第57页 |
| 4.2 边坡强度折减法 | 第57-58页 |
| 4.3 材料-结构两相作用的边界处理 | 第58-59页 |
| 4.4 边坡渐进破坏模拟和稳定性分析 | 第59-65页 |
| 4.4.1 无支护边坡稳定性分析 | 第59-63页 |
| 4.4.2 抗滑桩加强边坡稳定性分析 | 第63-65页 |
| 4.5 小结 | 第65-67页 |
| 5 基于GPD法的巷道围岩弹塑性分析 | 第67-91页 |
| 5.1 引言 | 第67页 |
| 5.2 弹塑性岩石破坏数值方法 | 第67-68页 |
| 5.3 考虑材料剪胀的弹塑性本构模型 | 第68-72页 |
| 5.3.1 弹塑性本构模型 | 第68-71页 |
| 5.3.2 数值误差处理 | 第71-72页 |
| 5.4 弹塑性本构方程 | 第72-74页 |
| 5.4.1 GPD法的弹塑性方程离散化 | 第72-73页 |
| 5.4.2 人工粘度 | 第73-74页 |
| 5.5 巷道围岩的弹塑性区、应力场及位移场的数值模拟 | 第74-90页 |
| 5.5.1 数值计算模型 | 第74-75页 |
| 5.5.2 侧压系数对巷道围岩塑性区的影响 | 第75-76页 |
| 5.5.3 侧压系数对巷道围岩应力场的影响 | 第76-84页 |
| 5.5.4 侧压系数对巷道围岩变形特征的影响 | 第84-87页 |
| 5.5.5 剪胀性对巷道围岩影响 | 第87-88页 |
| 5.5.6 精度和收敛性 | 第88-90页 |
| 5.6 小结 | 第90-91页 |
| 6 基于GPD法的深部隧道岩爆模型 | 第91-109页 |
| 6.1 引言 | 第91-92页 |
| 6.2 围岩受开挖卸荷影响的HJC强度模型 | 第92-97页 |
| 6.2.1 动荷载下的HJC强度模型 | 第92-94页 |
| 6.2.2 状态方程 | 第94-95页 |
| 6.2.3 Von Mises屈服准则 | 第95-96页 |
| 6.2.4 数值断裂现象处理 | 第96页 |
| 6.2.5 无限大边界数值处理 | 第96-97页 |
| 6.3 深部隧洞模型岩爆模拟 | 第97-107页 |
| 6.3.1 深部隧洞开挖数值模型 | 第97-99页 |
| 6.3.2 高地应力作用下隧道岩爆孕育演化模拟 | 第99-104页 |
| 6.3.3 高地应力作用下的隧道岩爆演化全过程模拟 | 第104-105页 |
| 6.3.4 含不同预置裂纹隧道岩爆模拟 | 第105-107页 |
| 6.4 小结 | 第107-109页 |
| 7 锦屏二级水电站隧道围岩稳定性分析 | 第109-151页 |
| 7.1 引言 | 第109页 |
| 7.2 锦屏二级水电站隧道工程地质环境 | 第109-117页 |
| 7.2.1 工程简介 | 第109-110页 |
| 7.2.2 地形地貌 | 第110页 |
| 7.2.3 地层岩性 | 第110-111页 |
| 7.2.4 构造特征 | 第111-112页 |
| 7.2.5 高地应力特征 | 第112页 |
| 7.2.6 隧洞区岩石物理力学性质 | 第112-114页 |
| 7.2.7 水文地质条件 | 第114页 |
| 7.2.8 隧洞区围岩初步分类 | 第114页 |
| 7.2.9 地质综合分析预测 | 第114-117页 |
| 7.3 锦屏二级水电站隧洞围岩开挖数值模拟 | 第117-119页 |
| 7.3.1 数值模型 | 第117页 |
| 7.3.2 参数选取 | 第117-118页 |
| 7.3.3 计算方案 | 第118页 |
| 7.3.4 开挖卸荷的影响 | 第118-119页 |
| 7.4 隧洞稳定性模拟结果 | 第119-149页 |
| 7.4.1 最大环向应力解析解 | 第119-124页 |
| 7.4.2 基于GPD法的隧道环向应力解 | 第124-133页 |
| 7.4.3 岩爆预测 | 第133-137页 |
| 7.4.4 开挖卸荷对引水隧洞位移影响 | 第137-139页 |
| 7.4.5 典型岩爆事件 | 第139-149页 |
| 7.5 小结 | 第149-151页 |
| 8 结论与展望 | 第151-155页 |
| 8.1 主要研究成果及结论 | 第151-152页 |
| 8.2 主要创新点 | 第152页 |
| 8.3 后继研究的展望及建议 | 第152-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-167页 |
| 附录 | 第167页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第167页 |
| B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目 | 第167页 |
| C. 作者在攻读学位期间申请的软件著作权 | 第167页 |
