| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 研究背景与研究意义 | 第14-15页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第15页 |
| 1.2 国内外发展现状及评述 | 第15-28页 |
| 1.2.1 水岩耦合作用方面的研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.2 岩石冻融循环方面的研究现状 | 第19-23页 |
| 1.2.3 岩石干湿循环作用方面的研究现状 | 第23-26页 |
| 1.2.4 岩石损伤本构关系的研究现状 | 第26-28页 |
| 1.3 本文的研究思路与内容 | 第28-30页 |
| 1.3.1 研究思路与方法 | 第28-29页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第29-30页 |
| 1.4 技术路线 | 第30-32页 |
| 2 水化学作用下砂岩的力学特性及化学腐蚀效应分析 | 第32-48页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 试验材料与方法 | 第32-34页 |
| 2.2.1 砂岩的结构及成分 | 第32页 |
| 2.2.2 试样制备 | 第32-33页 |
| 2.2.3 化学溶液的配置 | 第33-34页 |
| 2.2.4 试验方法与过程 | 第34页 |
| 2.3 单轴压缩砂岩试样结果分析 | 第34-40页 |
| 2.3.1 水化学溶液对砂岩试样变形特性的影响分析 | 第35-38页 |
| 2.3.2 化学溶液对砂岩强度参数腐蚀效应分析 | 第38-40页 |
| 2.4 三轴压缩砂岩试样结果分析 | 第40-46页 |
| 2.4.1 水化学溶液对砂岩试样变形特性的影响分析 | 第40-42页 |
| 2.4.2 化学溶液对砂岩强度腐蚀效应分析 | 第42-43页 |
| 2.4.3 化学溶液对砂岩弹性模量、泊松比腐蚀效应分析 | 第43-45页 |
| 2.4.4 化学溶液对砂岩粘聚力、内摩擦角的腐蚀效应分析 | 第45-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 3 化学腐蚀过程中砂岩的物理化学性质及其细观结构化学损伤定量化方法的研究 | 第48-64页 |
| 3.1 砂岩的水化学腐蚀损伤的时效特性研究 | 第48-52页 |
| 3.1.1 砂岩质量随时间的变化规律 | 第48-49页 |
| 3.1.2 砂岩试样的纵波波速随时间的变化规律 | 第49-50页 |
| 3.1.3 化学腐蚀过程中溶液pH值的变化规律 | 第50-51页 |
| 3.1.4 化学腐蚀过程中溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)的变化规律 | 第51-52页 |
| 3.2 化学腐蚀后砂岩细观结构损伤的定量化方法研究与探讨 | 第52-59页 |
| 3.2.1 损伤变量 | 第52-53页 |
| 3.2.2 试验结果及其分析计算 | 第53-56页 |
| 3.2.3 计算结果分析验证 | 第56-59页 |
| 3.3 化学损伤对砂岩试样物理力学参数的影响 | 第59页 |
| 3.4 化学溶液对砂岩力学特性影响的机理分析 | 第59-61页 |
| 3.5 本章小结 | 第61-64页 |
| 4 水化学溶液下钙质砂岩渐进破坏特征及其能量机制的试验研究 | 第64-88页 |
| 4.1 引言 | 第64-65页 |
| 4.2 化学溶液下砂岩的渐进破坏过程的研究 | 第65-68页 |
| 4.2.1 破坏过程的应力特征及其计算方法 | 第65-67页 |
| 4.2.2 试验数据计算结果 | 第67页 |
| 4.2.3 水化学溶液对砂岩试样特征应力的影响 | 第67-68页 |
| 4.3 单轴压缩试验下砂岩试样的能量特征分析 | 第68-77页 |
| 4.3.1 能量特征公式与损伤机制 | 第68-72页 |
| 4.3.2 利用能量特征来分析试样损伤破坏过程 | 第72-75页 |
| 4.3.3 不同化学溶液对单轴压缩能量特征与损伤机制的影响 | 第75-77页 |
| 4.4 三轴压缩试验下砂岩试样能量特征分析 | 第77-83页 |
| 4.4.1 能量特征公式与损伤机制 | 第77-80页 |
| 4.4.2 砂岩试样三轴压缩能量特征 | 第80-81页 |
| 4.4.3 不同化学溶液对三轴压缩能量特征与损伤机制的影响 | 第81-83页 |
| 4.5 损伤变量 | 第83-85页 |
| 4.5.1 损伤变量定义 | 第83页 |
| 4.5.2 化学损伤对砂岩试样物理力学参数的影响 | 第83-85页 |
| 4.6 本章小结 | 第85-88页 |
| 5 不同化学溶液作用下砂岩的统计化学损伤本构模型 | 第88-102页 |
| 5.1 引言 | 第88页 |
| 5.2 单轴压缩条件下砂岩的化学损伤本构模型 | 第88-93页 |
| 5.2.1 自然状态下砂岩的损伤演化变量与本构模型 | 第88-90页 |
| 5.2.2 水化学作用下砂岩的损伤演化变量与本构模型 | 第90-91页 |
| 5.2.3 本构模型的应用与对比分析 | 第91-93页 |
| 5.3 三轴压缩条件下砂岩的化学损伤本构模型 | 第93-100页 |
| 5.3.1 自然状态下砂岩的损伤演化变量与本构模型 | 第93-96页 |
| 5.3.2 水化学作用下砂岩的损伤演化变量与本构模型 | 第96页 |
| 5.3.3 本构模型的应用与对比分析 | 第96-100页 |
| 5.4 本章小结 | 第100-102页 |
| 6 砂岩在经历化学侵蚀和冻融循环作用后力学特征劣化效应的试验研究 | 第102-120页 |
| 6.1 引言 | 第102页 |
| 6.2 试验介绍 | 第102-103页 |
| 6.2.1 试样选取与制备 | 第102页 |
| 6.2.2 试验仪器 | 第102-103页 |
| 6.2.3 溶液的配制 | 第103页 |
| 6.2.4 试验方法 | 第103页 |
| 6.3 单轴压缩试验结果分析 | 第103-107页 |
| 6.3.1 应力-应变关系曲线 | 第103-105页 |
| 6.3.2 峰值强度和弹性模量 | 第105-106页 |
| 6.3.3 峰值应变 | 第106-107页 |
| 6.4 三轴压缩试验结果分析 | 第107-109页 |
| 6.4.1 应力-应变关系曲线 | 第107-108页 |
| 6.4.2 强度特征 | 第108-109页 |
| 6.5 砂岩的损伤劣化机理 | 第109-118页 |
| 6.5.1 孔隙率和纵波波速 | 第109-110页 |
| 6.5.2 损伤变量 | 第110-111页 |
| 6.5.3 损伤对砂岩试样物理力学特征的影响 | 第111-112页 |
| 6.5.4 砂岩试样表面显微结构 | 第112-113页 |
| 6.5.5 砂岩内部的扫描电镜观察和能谱分析 | 第113-118页 |
| 6.6 本章小结 | 第118-120页 |
| 7 化学溶液和冻融循环共同作用下砂岩断裂力学特性及其物理特性的试验研究 | 第120-142页 |
| 7.1 引言 | 第120-121页 |
| 7.2 试验介绍 | 第121-122页 |
| 7.2.1 试验材料与方法 | 第121页 |
| 7.2.2 化学溶液的配制 | 第121页 |
| 7.2.3 试验方法与过程 | 第121-122页 |
| 7.3 砂岩试样物理特征试验结果分析 | 第122-126页 |
| 7.3.1 质量变化规律 | 第122-123页 |
| 7.3.2 孔隙率和纵波波速变化规律 | 第123-124页 |
| 7.3.3 化学溶液pH的变化规律 | 第124-125页 |
| 7.3.4 化学溶液溶出的离子浓度变化规律 | 第125-126页 |
| 7.4 砂岩试样力学特征试验结果分析 | 第126-131页 |
| 7.4.1 砂岩试样断裂韧度KIC试验结果分析 | 第126-127页 |
| 7.4.2 砂岩试样抗拉、抗压强度试验结果分析 | 第127-128页 |
| 7.4.3 砂岩试样断裂韧度KIC与抗拉、抗压强度相关性分析 | 第128-131页 |
| 7.5 化学冻融损伤劣化机理分析与探讨 | 第131-139页 |
| 7.5.1 砂岩的化学冻融损伤劣化规律 | 第131页 |
| 7.5.2 化学冻融耦合作用对砂岩力学特征的影响 | 第131-132页 |
| 7.5.3 微细观结构化学冻融腐蚀特征 | 第132-136页 |
| 7.5.4 化学冻融损伤机理分析 | 第136-139页 |
| 7.6 本章小结 | 第139-142页 |
| 8 干湿循环和化学腐蚀共同作用下单裂隙岩石单轴压缩破裂试验研究 | 第142-160页 |
| 8.1 引言 | 第142页 |
| 8.2 试验介绍 | 第142-145页 |
| 8.2.1 试样选取与制备 | 第142-143页 |
| 8.2.2 试验仪器 | 第143页 |
| 8.2.3 溶液的配制 | 第143-144页 |
| 8.2.4 试验方案设计 | 第144-145页 |
| 8.3 干湿循环和化学腐蚀共同作用下单裂隙试样单轴压缩试验 | 第145-151页 |
| 8.3.1 裂隙试样单轴压缩试验结果 | 第145-147页 |
| 8.3.2 裂隙试样单轴压缩应力应变曲线特征分析 | 第147-151页 |
| 8.4 干湿循环和化学腐蚀共同作用对裂隙试样变形特征的影响 | 第151-152页 |
| 8.4.1 干湿循环和化学腐蚀共同作用下完整试样变形特征 | 第151页 |
| 8.4.2 干湿循环和化学腐蚀共同作用下裂隙试样变形特征 | 第151-152页 |
| 8.5 干湿循环和化学腐蚀共同作用下裂隙试样强度损伤劣化效应分析 | 第152-154页 |
| 8.5.1 裂隙倾角对试样单轴压缩强度的影响 | 第152-153页 |
| 8.5.2 不同pH对裂隙试样单轴压缩强度的影响 | 第153-154页 |
| 8.5.3 溶液的化学成分对裂隙试样单轴压缩强度的影响 | 第154页 |
| 8.6 干湿循环和化学腐蚀共同作用下裂隙试样弹性模量劣化效应分析 | 第154-156页 |
| 8.6.1 不同裂隙倾角对试样弹性模量的影响 | 第154-155页 |
| 8.6.2 不同pH对裂隙试样弹性模量的影响 | 第155页 |
| 8.6.3 溶液的化学成分对裂隙试样弹性模量的影响 | 第155-156页 |
| 8.7 水化学作用下裂隙试样的破坏特征 | 第156-158页 |
| 8.8 本章小结 | 第158-160页 |
| 9 干湿循环和化学腐蚀共同作用下单裂隙试样破坏机制及其损伤本构关系 | 第160-182页 |
| 9.1 引言 | 第160页 |
| 9.2 干湿循环和化学腐蚀共同作用下单裂隙试样单轴压缩破坏机制 | 第160-164页 |
| 9.2.1 单裂隙试样的破坏过程和破坏方式 | 第160-163页 |
| 9.2.2 裂隙倾角对试样起裂位置和起裂方向的影响 | 第163-164页 |
| 9.2.3 破坏机理分析 | 第164页 |
| 9.3 单裂隙试样应力场的有限元分析 | 第164-166页 |
| 9.4 化学作用荷载耦合作用下裂隙试样损伤劣化机制分析 | 第166-173页 |
| 9.4.1 化学损伤劣化机制 | 第166-167页 |
| 9.4.2 受荷载损伤劣化机制 | 第167-168页 |
| 9.4.3 化学受荷载耦合损伤劣化机制 | 第168页 |
| 9.4.4 干湿循环和化学腐蚀共同作用的损伤演化方程 | 第168-173页 |
| 9.5 干湿循环作用下单裂隙试样损伤演化变量及其本构模型 | 第173-180页 |
| 9.5.1 单裂隙试样受荷载损伤演化变量与本构模型 | 第173-175页 |
| 9.5.2 干湿循环作用下单裂隙试样的损伤演化变量与本构模型 | 第175-176页 |
| 9.5.3 裂隙试样在化学和荷载耦合作用下的损伤本构关系 | 第176页 |
| 9.5.4 裂隙试样化学受荷载损伤模型演化曲线 | 第176-178页 |
| 9.5.5 本构关系的应用及对比分析 | 第178-180页 |
| 9.6 本章小结 | 第180-182页 |
| 10 结论与展望 | 第182-186页 |
| 10.1 结论 | 第182-184页 |
| 10.1.1 关于水-岩耦合作用 | 第182页 |
| 10.1.2 关于化学冻融耦合作用 | 第182-183页 |
| 10.1.3 关于干湿循环和化学腐蚀共同作用 | 第183-184页 |
| 10.2 创新点 | 第184-185页 |
| 10.3 展望 | 第185-186页 |
| 致谢 | 第186-188页 |
| 参考文献 | 第188-204页 |
| 附录 | 第204-206页 |
