| 论文创新点 | 第1-7页 |
| 摘要 | 第7-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| Resume | 第9-10页 |
| Acknowledgement | 第10-12页 |
| Table of Content | 第12-16页 |
| List of Tables | 第16-17页 |
| List of Figures | 第17-22页 |
| Chapter1 General Introduction | 第22-32页 |
| ·Background and Objective of the Thesis | 第22-23页 |
| ·Methodology | 第23-25页 |
| ·The Improved RBSM | 第24-25页 |
| ·The Discrete Fracture Network Model | 第25页 |
| ·The main contents of the thesis | 第25-29页 |
| Reference | 第29-32页 |
| Chapter2 A Mesoscopic Model for Simulation of Rock Failure | 第32-48页 |
| ·Introduction | 第32-33页 |
| ·Basic Theory of the Voronoi based Improved Rigid Block Spring Method | 第33-38页 |
| ·Fundamental formula | 第33-35页 |
| ·Mesh generation | 第35-37页 |
| ·Fracture Criterion | 第37-38页 |
| ·Relationships between micro and macro elastic parameters | 第38-42页 |
| ·Comparison with experiment data | 第42-45页 |
| ·Discussion:Efects of element size and mesh arrangement on strength | 第45-46页 |
| ·Conclusion | 第46页 |
| Reference | 第46-48页 |
| Chapter3 Modeling behaviors of sedimentary rocks | 第48-66页 |
| ·Introduction | 第48-49页 |
| ·Fundamental theory of the modified rigid block spring method | 第49-50页 |
| ·Constitutive law | 第50-52页 |
| ·Voronoi Diagram generation with embeddedstructures | 第52-54页 |
| ·Point insertion | 第52-53页 |
| ·Tessellation | 第53-54页 |
| ·Effects of stiffnesses of bedding planes on macro elastic parameters | 第54-56页 |
| ·Effects of fracturing coefficients of bedding planes on macro failure strength | 第56-58页 |
| ·Effects of cohesion | 第56-57页 |
| ·Effects of internal frictional angle | 第57-58页 |
| ·Effects of density of bedding planes | 第58页 |
| ·Effects of mesh size on macro stress-strain curves | 第58-59页 |
| ·Comparison with rock experiments | 第59-64页 |
| ·Peak strength under various confining pressures | 第60-61页 |
| ·Failure mode | 第61-64页 |
| ·Conclusion | 第64-65页 |
| Reference | 第65-66页 |
| Chapter4 Modeling permeability variation in the process of rock failure | 第66-87页 |
| ·Introduction | 第66-68页 |
| ·The DFN based dual porosity model | 第68-72页 |
| ·Equivalent fracture network | 第68-70页 |
| ·A pragmatic solution for the ill conditioned global equations for flow simulation | 第70-72页 |
| ·Validity of the DFN based dual porosity model | 第72-73页 |
| ·Effects of joint geometries on the effective conductivity | 第73-77页 |
| ·Hydraulic apertures of pre-existing joints | 第73-74页 |
| ·Length | 第74-76页 |
| ·Intersection between multi joints | 第76-77页 |
| ·The conductivity variation in the process of rock masses | 第77-84页 |
| ·Conductivity variation in the failure process of an intact rock specimen | 第77-81页 |
| ·Conductivity variation in the failure process of the rock specimen with a pre-existing joint | 第81-84页 |
| ·Conclusion | 第84-85页 |
| Reference | 第85-87页 |
| Chapter5 Seepage flow with free surface in two dimensional fracture networks | 第87-115页 |
| ·Introduction | 第87-88页 |
| ·Statement of the problem | 第88-92页 |
| ·PDE formulation on the whole fracture network domain | 第92-94页 |
| ·VI formulation on the whole fracture network domain | 第94-98页 |
| ·The proof for PDE(?)Ⅵ | 第95-96页 |
| ·The proof for Ⅵ(?)PDE | 第96-98页 |
| ·Numerical solution by finite element method | 第98-103页 |
| ·FE formulation | 第98-99页 |
| ·The penalized Heaviside function | 第99-102页 |
| ·Numerical procedure | 第102-103页 |
| ·The illustrative examples | 第103-111页 |
| ·A homogeneous rectangular dam | 第103-104页 |
| ·DFN model from DECOVALEX-2011 project | 第104-108页 |
| ·A slope of fractured rock | 第108-111页 |
| ·Conclusions | 第111-112页 |
| References | 第112-115页 |
| Chapter6 Seepage flow with free surface in Three dimensional fracture networks | 第115-128页 |
| ·Introduction | 第115-117页 |
| ·Seepage problem with free surface in 3-d fracture network | 第117-120页 |
| ·PDE formulation | 第117-119页 |
| ·Equivalent variational inequality formulation | 第119-120页 |
| ·Finite element formulation | 第120-121页 |
| ·Adaptive penalized Heaviside function | 第120-121页 |
| ·Finite element formulation | 第121页 |
| ·Examples | 第121-125页 |
| ·Case 1:A homogeneous rectangular dam | 第121-123页 |
| ·Case 2:fracture network with complex geometries | 第123-125页 |
| ·Conclusion | 第125页 |
| References | 第125-128页 |
| Chapter7 Hydro-mechanical Coupling and Solute Transport in Densely Fractured Rock Mass | 第128-153页 |
| ·Introduction | 第128-129页 |
| ·Deformation analysis of rock mass:rigid block spring method | 第129-134页 |
| ·Basic theory | 第129-131页 |
| ·Non-linear constitutive model for rock fractures | 第131-134页 |
| ·Flow simulation:discrete fracture network model | 第134-135页 |
| ·Solute transport in fracture network | 第135-138页 |
| ·Particle tracking method | 第135-136页 |
| ·Residence time distribution of solutes considering matrix diffusion | 第136-137页 |
| ·Numerical simulation of nuclide transport | 第137-138页 |
| ·Numerical Procedure for coupling process | 第138页 |
| ·Case study | 第138-144页 |
| ·Discussion | 第144-149页 |
| ·The necessity to consider hydro-mechanical coupling | 第144-145页 |
| ·Effects of hydraulic gradients | 第145-149页 |
| ·Conclusion | 第149-150页 |
| References | 第150-153页 |
| Chapter8 Conclusions and Further Developments | 第153-155页 |
| ·Conclusions | 第153-154页 |
| ·Further developments | 第154-155页 |
| Published Papers | 第155-156页 |
