泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型研究(Ⅱ):数值仿真和参数反演

摘要：

进一步分析了第Ⅰ部分[1]提出的泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型.在连续损伤力学理论和比奥(Biot)理论的基础上,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的蠕变损伤有限元格式,建立了弹性预测、塑性修正、损伤修正-渗透系数修正的数值分析框架,编制了非线性有限元分析程序.根据监测的衬砌长期变形数据,采用优化反分析法获得了蠕变损伤模型中的待定参数,并应用于比利时核废料库施工过程中泥岩巷道围岩渗流-应力耦合过程、损伤演化以及长期稳定性分析,研究结果表明,泥岩开挖后渗透性明显增大,约为原岩的120倍,蠕变效应导致泥岩裂隙和渗透性自愈合,约3.5年后渗透性基本恢复到原岩的数量级,围岩中部的蠕变明显大于项部和底部.研究成果对软岩隧洞长期稳定性的预测与预报具有一定的参考意义.

关键词：泥岩、本构模型、损伤力学、渗流-应力耦合、有限元、反演

所属期刊栏目：32

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金重大国际合作项目资助50720135906;国家自然科学基金面上项目资助40772184;863项目资助2007AA11Z108;中国博士后基金项目资助20100471516;湖北省教育厅科研项目资助Q20101301;长江大学科研发展基金项目资助801170010110

在线出版日期：2012-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3163-3170