| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第15-31页 |
| 1.1 选题背景 | 第15-18页 |
| 1.2 研究意义和目的 | 第18-21页 |
| 1.3 国、内外研究现状 | 第21-26页 |
| 1.3.1 动力扰动下岩石变形特性及损伤模型 | 第21-23页 |
| 1.3.2 岩石损伤本构模型与本构积分算法 | 第23-25页 |
| 1.3.3 隧道突水机制与相似模型试验 | 第25-26页 |
| 1.4 有待进一步研究的问题 | 第26-28页 |
| 1.5 本文主要研究工作 | 第28-29页 |
| 1.6 研究思路与方法 | 第29-31页 |
| 第2章 碳酸盐岩动力扰动-水化学溶蚀试验及溶蚀损伤演化计算 | 第31-61页 |
| 2.1 引言 | 第31-32页 |
| 2.2 动力扰动变形与疲劳累积损伤理论 | 第32-38页 |
| 2.2.1 动力扰动变形特性 | 第33-34页 |
| 2.2.2 岩石动力损伤变量及累积损伤模型 | 第34-37页 |
| 2.2.3 疲劳寿命预测方法 | 第37-38页 |
| 2.3 动力扰动-水化学溶蚀试验准备工作 | 第38-41页 |
| 2.3.1 试件制备 | 第38-39页 |
| 2.3.2 水化学溶液配制方案 | 第39-40页 |
| 2.3.3 动力加载试验设备 | 第40-41页 |
| 2.3.4 变形采集系统 | 第41页 |
| 2.4 试验过程及结果分析 | 第41-53页 |
| 2.4.1 动力扰动-水化学溶蚀试验方法 | 第41-43页 |
| 2.4.2 水化学溶蚀碳酸盐岩特征分析 | 第43-44页 |
| 2.4.3 碳酸盐岩静态单轴抗压强度 | 第44-45页 |
| 2.4.4 不同溶蚀时间后碳酸盐岩动态变形特性 | 第45-50页 |
| 2.4.5 不同溶蚀时间下岩石疲劳寿命预测 | 第50-51页 |
| 2.4.6 试件的破坏形态 | 第51-53页 |
| 2.4.7 动力扰动损伤变量定义 | 第53页 |
| 2.5 水化学溶蚀损伤演化模型及计算 | 第53-60页 |
| 2.5.1 质量守恒方程 | 第53-54页 |
| 2.5.2 水-岩化学反应速率方程 | 第54页 |
| 2.5.3 水化学溶蚀损伤变量定义与演化方程 | 第54-55页 |
| 2.5.4 水文地球化学模拟软件PHREEQC | 第55-57页 |
| 2.5.5 水化学溶蚀损伤演化计算 | 第57-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第3章 碳酸盐岩弹塑性损伤本构模型建立及动力求解程序编制 | 第61-91页 |
| 3.1 引言 | 第61-63页 |
| 3.2 建立Mohr-Coulomb屈服准则的弹塑性损伤模型 | 第63-67页 |
| 3.2.1 考虑损伤的Mohr-Coulomb弹塑性本构模型 | 第63-66页 |
| 3.2.2 损伤变量定义及演化方程 | 第66-67页 |
| 3.3 角点问题及主应力空间求解方法 | 第67-69页 |
| 3.4 主应力隐式返回映射算法 | 第69-74页 |
| 3.5 程序编制流程 | 第74-76页 |
| 3.6 数值分析 | 第76-82页 |
| 3.6.1 单轴压缩数值模拟 | 第76-78页 |
| 3.6.2 地基数值计算 | 第78-80页 |
| 3.6.3 洞室数值计算 | 第80-82页 |
| 3.7 动力方程数值求解方法与程序编制 | 第82-87页 |
| 3.7.1 动力方程与求解方法 | 第82-85页 |
| 3.7.2 Newmark-β法逐步积分法 | 第85-86页 |
| 3.7.3 基于Mohr-Coulomb弹塑性损伤模型的动力求解程序编制 | 第86-87页 |
| 3.8 弹塑性损伤动力计算 | 第87-90页 |
| 3.9 本章小结 | 第90-91页 |
| 第4章 碳酸盐岩动力扰动-水化学溶蚀损伤模型建立及计算 | 第91-125页 |
| 4.1 引言 | 第91-92页 |
| 4.2 地下水地球化学基本概念与模拟 | 第92-101页 |
| 4.2.1 水文地球化学计算基本概念 | 第92-98页 |
| 4.2.2 物质反应-迁移模拟 | 第98-101页 |
| 4.3 各向异性渗流理论与程序编制 | 第101-107页 |
| 4.3.1 各向异性渗流基本理论 | 第101-103页 |
| 4.3.2 各向异性渗流计算 | 第103-107页 |
| 4.4 动力扰动-水化学溶蚀损伤模型建立及程序实施 | 第107-110页 |
| 4.4.1 动力扰动损伤变量 | 第107页 |
| 4.4.2 渗透系数演化 | 第107-108页 |
| 4.4.3 弹性常数与水化学损伤变量的关系 | 第108页 |
| 4.4.4 水化学损伤变量演化方程 | 第108-109页 |
| 4.4.5 动力扰动-水化学溶蚀损伤模型程序实施 | 第109-110页 |
| 4.5 动力扰动-水化学溶蚀损伤计算 | 第110-123页 |
| 4.5.1 工程概况 | 第110页 |
| 4.5.2 数值计算模型与参数选取 | 第110-113页 |
| 4.5.3 计算结果分析 | 第113-123页 |
| 4.6 本章小结 | 第123-125页 |
| 第5章 隧道模型试验加载系统研制与溶洞突水试验 | 第125-189页 |
| 5.1 引言 | 第125-126页 |
| 5.2 充填型溶洞隧道突水成因及模式 | 第126-128页 |
| 5.3 模型试验相似定理与相似条件 | 第128-134页 |
| 5.3.1 相似模型基本定理 | 第128-129页 |
| 5.3.2 模型试验相似比尺 | 第129页 |
| 5.3.3 模型试验相似条件 | 第129-134页 |
| 5.4 相似材料力学参数试验 | 第134-143页 |
| 5.4.1 试样制备过程 | 第134-136页 |
| 5.4.2 基本物理力学参数测试 | 第136-143页 |
| 5.5 动力扰动加载模型试验系统研制 | 第143-154页 |
| 5.5.1 H型钢结构主加载架构成 | 第143-145页 |
| 5.5.2 建立主加载架的有限元模型 | 第145页 |
| 5.5.3 加载架位移和应力结果分析 | 第145-150页 |
| 5.5.4 箱体内部填充材料后受力分析 | 第150-154页 |
| 5.6 大连永安隧道围岩渐近破坏模型试验 | 第154-164页 |
| 5.6.1 工程概况 | 第154-155页 |
| 5.6.2 相似参数选择及研制 | 第155-159页 |
| 5.6.3 数据采集及载荷施加方式 | 第159页 |
| 5.6.4 模型开挖与渐近破坏过程分析 | 第159-164页 |
| 5.7 大连地铁东纬路-春光街隧道突水模型试验 | 第164-184页 |
| 5.7.1 工程概况 | 第165-166页 |
| 5.7.2 突水模型试验设计 | 第166-167页 |
| 5.7.3 材料选取与正交试验方案设计 | 第167-171页 |
| 5.7.4 突水模型制作 | 第171-173页 |
| 5.7.5 模型开挖过程 | 第173-174页 |
| 5.7.6 结果分析 | 第174-176页 |
| 5.7.7 充填型溶洞突水失稳破坏 | 第176-177页 |
| 5.7.8 数值分析 | 第177-184页 |
| 5.8 现场监测数据分析 | 第184-187页 |
| 5.9 本章小结 | 第187-189页 |
| 第6章 结论与展望 | 第189-192页 |
| 6.1 结论 | 第189-191页 |
| 6.2 展望 | 第191-192页 |
| 参考文献 | 第192-206页 |
| 攻读学位期间公开发表的论文 | 第206-207页 |
| 致谢 | 第207-208页 |
| 作者简介 | 第208页 |
