| 摘要 | 第3-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-23页 |
| 1.2.1 冻结岩石的热力学性质 | 第13-16页 |
| 1.2.2 低温裂隙岩体的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.3 相变及水热迁移理论 | 第19-21页 |
| 1.2.4 低温裂隙岩体多场耦合理论 | 第21-23页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第23-25页 |
| 1.3.1 已有研究的局限性 | 第23页 |
| 1.3.2 研究思路 | 第23页 |
| 1.3.3 研究内容 | 第23-24页 |
| 1.3.4 技术路线 | 第24-25页 |
| 2 低温裂隙岩体水分迁移模型 | 第25-39页 |
| 2.1 冻结裂隙岩体的定义 | 第25-26页 |
| 2.2 低温裂隙岩体的水力隙宽研究 | 第26-30页 |
| 2.2.1 水/冰相变对水力隙宽的影响 | 第26-29页 |
| 2.2.2 岩体热胀冷缩对水力隙宽的影响 | 第29页 |
| 2.2.3 应力对水力隙宽的影响 | 第29页 |
| 2.2.4 化学损伤对水力隙宽的影响 | 第29-30页 |
| 2.2.5 水力隙宽演化模型 | 第30页 |
| 2.3 低温单裂隙的渗透特性研究 | 第30-32页 |
| 2.3.1 重力加速度的影响 | 第30-31页 |
| 2.3.2 运动粘滞系数的影响 | 第31页 |
| 2.3.3 水力隙宽的影响 | 第31-32页 |
| 2.3.4 低温单裂隙渗流模型 | 第32页 |
| 2.4 低温条件下裂隙水的温度势迁移机制 | 第32-35页 |
| 2.5 低温单裂隙岩体水分迁移模型 | 第35-36页 |
| 2.6 低温裂隙岩体各向异性水分迁移模型 | 第36-38页 |
| 2.7 本章小结 | 第38-39页 |
| 3 低温裂隙岩体的传热特性与数理模型 | 第39-73页 |
| 3.1 岩体裂隙介质的热阻定义 | 第39-42页 |
| 3.1.1 裂隙介质热传导热阻 | 第39-40页 |
| 3.1.2 裂隙介质热对流热阻 | 第40页 |
| 3.1.3 裂隙介质对流换热热阻 | 第40-42页 |
| 3.2 单裂隙的热阻模型 | 第42-48页 |
| 3.2.1 裂隙热阻构成 | 第42-43页 |
| 3.2.2 裂隙法向热阻模型 | 第43-45页 |
| 3.2.3 裂隙切向热阻模型 | 第45-46页 |
| 3.2.4 无水裂隙热阻模型 | 第46-47页 |
| 3.2.5 含静水裂隙热阻模型 | 第47页 |
| 3.2.6 含饱和静水裂隙热阻模型 | 第47-48页 |
| 3.2.7 含动水裂隙热阻模型 | 第48页 |
| 3.3 单裂隙介质的传热特性与数理模型 | 第48-56页 |
| 3.3.1 热传导系数坐标变换 | 第48-50页 |
| 3.3.2 含单组裂隙岩体法向等效热传导系数 | 第50-52页 |
| 3.3.3 含单组裂隙岩体切向等效热传导系数 | 第52-53页 |
| 3.3.4 无水贯通裂隙岩体传热特性 | 第53-54页 |
| 3.3.5 含静水贯通裂隙岩体传热特性 | 第54页 |
| 3.3.6 含饱和静水贯通裂隙岩体传热特性 | 第54-55页 |
| 3.3.7 含动水贯通裂隙岩体传热特性 | 第55页 |
| 3.3.8 无水非贯通裂隙岩体传热特性 | 第55-56页 |
| 3.4 低温裂隙岩体的各向异性传热模型 | 第56-58页 |
| 3.5 各因素对非贯通裂隙介质传热特性的影响 | 第58-62页 |
| 3.6 各因素对贯通裂隙介质传热特性的影响 | 第62-64页 |
| 3.7 裂隙介质传热模型算例 | 第64-72页 |
| 3.7.1 含水平裂隙岩样温度场分析 | 第64-67页 |
| 3.7.2 裂隙岩体边坡温度特性研究 | 第67-72页 |
| 3.8 本章小结 | 第72-73页 |
| 4 低温裂隙岩体化学损伤模型 | 第73-83页 |
| 4.1 化学溶液对岩石的劣化作用 | 第73-75页 |
| 4.2 多孔介质的化学损伤模型 | 第75-79页 |
| 4.2.1 常温岩石化学损伤模型 | 第75页 |
| 4.2.2 低温岩体化学损伤模型 | 第75-79页 |
| 4.3 化学损伤对水力开度的影响 | 第79-82页 |
| 4.3.1 压力溶蚀 | 第79页 |
| 4.3.2 表面溶蚀 | 第79-80页 |
| 4.3.3 水力开度演化模型 | 第80-82页 |
| 4.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 5 低温裂隙岩体四场耦合模型及有限元解析 | 第83-112页 |
| 5.1 低温裂隙岩体变形-水分-热质-化学耦合模型 | 第83-95页 |
| 5.1.1 基本假定 | 第83-84页 |
| 5.1.2 应力平衡方程 | 第84-86页 |
| 5.1.3 连续性方程 | 第86-90页 |
| 5.1.4 能量守恒方程 | 第90-92页 |
| 5.1.5 溶质运移方程 | 第92-93页 |
| 5.1.6 控制微分方程组 | 第93-95页 |
| 5.2 耦合模型有限元解析 | 第95-109页 |
| 5.2.1 耦合模型的具体化 | 第95-101页 |
| 5.2.2 空间域内离散 | 第101-107页 |
| 5.2.3 时间域内离散 | 第107-109页 |
| 5.3 程序设计与开发 | 第109-111页 |
| 5.3.1 程序功能块 | 第109页 |
| 5.3.2 控制流程图 | 第109-111页 |
| 5.4 本章小结 | 第111-112页 |
| 6 耦合模型的应用及验证 | 第112-134页 |
| 6.1 青海木里露天煤矿边坡 | 第112-122页 |
| 6.1.1 工程概况 | 第112-113页 |
| 6.1.2 计算模型 | 第113页 |
| 6.1.3 分析参数 | 第113-114页 |
| 6.1.4 初/边值条件 | 第114-115页 |
| 6.1.5 计算结果分析 | 第115-122页 |
| 6.2 青藏铁路昆仑山隧道 | 第122-131页 |
| 6.2.1 工程概况 | 第122页 |
| 6.2.2 计算模型 | 第122-123页 |
| 6.2.3 分析参数 | 第123页 |
| 6.2.4 初/边值条件 | 第123-124页 |
| 6.2.5 计算结果分析 | 第124-131页 |
| 6.3 冻岩/土工程防冻害措施 | 第131-133页 |
| 6.4 本章小结 | 第133-134页 |
| 7 结论与展望 | 第134-137页 |
| 7.1 主要结论 | 第134-136页 |
| 7.2 进一步工作展望 | 第136-137页 |
| 致谢 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-149页 |
| 附录 攻读博士期间的主要工作及研究成果 | 第149-152页 |
| 附录-1 参加的纵向课题 | 第149页 |
| 附录-2 参加的横向课题 | 第149-150页 |
| 附录-3 发表的学术论文 | 第150-151页 |
| 附录-4 所获软件著作权 | 第151-152页 |
| 附录-5 所获奖励及荣誉 | 第152页 |