| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第15-28页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-25页 |
| 1.2.1 裂隙岩体力学特征研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.2 损伤本构模型研究现状 | 第19-21页 |
| 1.2.3 隧道裂隙围岩时空效应研究现状 | 第21-25页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第25-26页 |
| 1.4 研究方法 | 第26-27页 |
| 1.5 研究技术路线 | 第27-28页 |
| 2 裂隙岩体力学特性相似材料三轴试验研究 | 第28-46页 |
| 2.1 裂隙岩体破坏过程及相似材料试验参数 | 第28-31页 |
| 2.1.1 裂隙岩体破坏过程 | 第28-29页 |
| 2.1.2 相似材料试验参数 | 第29-31页 |
| 2.2 内置三维裂隙岩石相似材料室内三轴试验 | 第31-36页 |
| 2.2.1 试样备制 | 第31-33页 |
| 2.2.2 试验器材 | 第33页 |
| 2.2.3 试验过程 | 第33-34页 |
| 2.2.4 试验方案设计 | 第34-36页 |
| 2.3 裂隙岩体相似材料试验结果 | 第36-44页 |
| 2.3.1 变形特征分析 | 第36-38页 |
| 2.3.2 裂隙岩体破坏模式 | 第38-39页 |
| 2.3.3 围压对裂隙岩体力学特性影响 | 第39-41页 |
| 2.3.4 裂隙数量对裂隙岩体力学特性影响 | 第41-44页 |
| 2.4 裂隙岩体强度规律 | 第44-45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 3 裂隙岩体力学特性与裂隙发展数值试验研究 | 第46-72页 |
| 3.1 裂隙岩体数值试验过程 | 第46-49页 |
| 3.1.1 数值试验边界条件 | 第46-47页 |
| 3.1.2 预制裂纹摩擦特征 | 第47-48页 |
| 3.1.3 裂隙岩体数值计算过程 | 第48-49页 |
| 3.2 单裂隙岩体三轴数值试验及结果分析 | 第49-56页 |
| 3.2.1 数值模型及试验方案 | 第49页 |
| 3.2.2 单裂隙岩体破坏过程 | 第49-53页 |
| 3.2.3 裂隙倾角对主应力影响 | 第53-54页 |
| 3.2.4 裂隙倾角对裂隙岩体峰值强度影响 | 第54-56页 |
| 3.3 多裂隙岩体三轴数值试验及结果分析 | 第56-62页 |
| 3.3.1 数值模型及试验方案 | 第56页 |
| 3.3.2 多裂隙岩体破坏规律 | 第56-60页 |
| 3.3.3 多裂隙岩体强度变化规律 | 第60-62页 |
| 3.4 裂隙发展对裂隙岩体力学特性影响 | 第62-66页 |
| 3.4.1 裂隙单元受力情况 | 第62-64页 |
| 3.4.2 裂隙特征参数对裂隙发展系数影响 | 第64-66页 |
| 3.5 裂隙发展演化规律可视化研究 | 第66-71页 |
| 3.5.1 裂隙初始分布规律 | 第66-67页 |
| 3.5.2 裂隙发展演化规律 | 第67-71页 |
| 3.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 4 裂隙岩体损伤应变软化本构模型构建研究 | 第72-102页 |
| 4.1 常用概率统计分布及损伤模型 | 第72-76页 |
| 4.1.1 正态分布 | 第72-73页 |
| 4.1.2 WeiBull分布 | 第73-74页 |
| 4.1.3 对数正态分布 | 第74-75页 |
| 4.1.4 MAZARS损伤模型 | 第75-76页 |
| 4.2 基于裂隙发展的岩体损伤应变软化模型 | 第76-86页 |
| 4.2.1 裂隙岩体损伤因子 | 第77-79页 |
| 4.2.2 莫尔-库伦强度准则 | 第79-80页 |
| 4.2.3 Mohr-Coulomb损伤应变软化模型 | 第80-84页 |
| 4.2.4 德鲁克-普拉格强度准则 | 第84-85页 |
| 4.2.5 Drucker-Prager损伤应变软化模型 | 第85-86页 |
| 4.3 损伤应变软化模型力学特性分析 | 第86-89页 |
| 4.3.1 塑性应变与抗剪强度关系 | 第86-87页 |
| 4.3.2 损伤应变软化模型刚度劣化情况 | 第87-89页 |
| 4.4 损伤应变软化模型实现及数值试验 | 第89-91页 |
| 4.4.1 数值试验模型 | 第89页 |
| 4.4.2 数值试验方案设计 | 第89-90页 |
| 4.4.3 数值实现过程 | 第90-91页 |
| 4.5 损伤应变软化模型力学特性模拟结果分析 | 第91-100页 |
| 4.5.1 峰后软化特性 | 第92-94页 |
| 4.5.2 加载卸载特性 | 第94-96页 |
| 4.5.3 刚度劣化特性 | 第96-98页 |
| 4.5.4 剪胀特性 | 第98-100页 |
| 4.6 本章小结 | 第100-102页 |
| 5 隧道裂隙围岩损伤软化特性数值模拟研究 | 第102-121页 |
| 5.1 隧道开挖支护基本力学原理 | 第102-110页 |
| 5.1.1 圆形隧道弹性解答 | 第102-104页 |
| 5.1.2 圆形隧道弹塑性解答 | 第104-107页 |
| 5.1.3 圆形隧道特征值变化情况 | 第107-110页 |
| 5.2 损伤应变软化条件下隧道开挖面空间约束效应 | 第110-116页 |
| 5.2.1 隧道开挖支护空间约束效应原理 | 第110-111页 |
| 5.2.2 数值计算模型及参数 | 第111-113页 |
| 5.2.3 计算结果分析 | 第113-116页 |
| 5.3 损伤应变软化条件下隧道塑性区变化规律 | 第116-119页 |
| 5.3.1 数值计算模型及参数 | 第116-117页 |
| 5.3.2 计算结果分析 | 第117-119页 |
| 5.4 本章小结 | 第119-121页 |
| 6 隧道裂隙围岩与支护结构相互作用研究 | 第121-147页 |
| 6.1 围岩-支护结构相互作用原理 | 第122-127页 |
| 6.1.1 隧道开挖支护收敛约束法原理 | 第122-123页 |
| 6.1.2 隧道支护结构支护特征曲线 | 第123-126页 |
| 6.1.3 隧道最佳支护时机 | 第126-127页 |
| 6.2 损伤应变软化条件下锚杆受力特性 | 第127-136页 |
| 6.2.1 全长粘结型锚杆作用机理 | 第127-129页 |
| 6.2.2 计算模型及参数 | 第129-130页 |
| 6.2.3 计算结果分析 | 第130-136页 |
| 6.3 损伤应变软化条件下围岩应力状态 | 第136-141页 |
| 6.3.1 计算模型与围岩应力状态关系 | 第137-138页 |
| 6.3.2 峰后应变软化系数与围岩应力状态关系 | 第138-139页 |
| 6.3.3 围岩压力与围岩应力状态关系 | 第139-140页 |
| 6.3.4 侧压力系数与围岩应力状态关系 | 第140-141页 |
| 6.4 损伤应变软化条件下围岩与支护结构相互作用 | 第141-145页 |
| 6.4.1 计算模型与支护特征曲线关系 | 第142-143页 |
| 6.4.2 峰后应变软化系数与支护特征曲线关系 | 第143-144页 |
| 6.4.3 围岩压力与支护特征曲线关系 | 第144页 |
| 6.4.4 侧压力系数与支护特征曲线关系 | 第144-145页 |
| 6.5 本章小结 | 第145-147页 |
| 7 隧道裂隙围岩与支护结构相互作用工程实例分析 | 第147-161页 |
| 7.1 工程概况 | 第147-148页 |
| 7.1.1 水文地质条件 | 第147页 |
| 7.1.2 工程地质构造 | 第147-148页 |
| 7.2 损伤软化围岩隧道支护设计及数值计算 | 第148-152页 |
| 7.2.1 裂隙岩体隧道支护设计 | 第148-150页 |
| 7.2.2 数值计算模型 | 第150-151页 |
| 7.2.3 隧道围岩支护参数 | 第151-152页 |
| 7.3 最佳支护参数确定 | 第152-154页 |
| 7.4 裂隙围岩隧道围岩-支护结构相互作用数值计算结果 | 第154-160页 |
| 7.4.1 开挖方式对裂隙围岩隧道影响 | 第154-157页 |
| 7.4.2 位移计算结果与监测对比 | 第157-159页 |
| 7.4.3 支护压力监测与计算结果对比 | 第159-160页 |
| 7.5 本章小结 | 第160-161页 |
| 8 结论 | 第161-164页 |
| 8.1 主要结论 | 第161-163页 |
| 8.2 主要创新点 | 第163页 |
| 8.3 展望 | 第163-164页 |
| 附录 损伤软化模型三轴试验源代码 | 第164-167页 |
| 参考文献 | 第167-175页 |
| 作者简历 | 第175-178页 |
| 学位论文数据集 | 第178-179页 |
| 附件 | 第179-180页 |
