水岩耦合理论论文-刘晓丽

水岩耦合理论论文-刘晓丽

导读:本文包含了水岩耦合理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:水岩耦合,多尺度,结构面,数字岩体模型

水岩耦合理论论文文献综述

刘晓丽[1](2008)在《水岩耦合过程及其多尺度行为的理论与应用研究》一文中研究指出岩体工程规模越来越大,复杂程度越来越高,人们对岩石这一天然地质材料的认识越来越深。不同尺度的岩石(体)富含有一系列软弱结构面和裂隙,成岩作用及成岩环境的差异或随机性造成了岩石(体)宏观结构和微观结构上的非连续性、非均质性、各向异性和非线弹性(DIANE),再加上不同地应力环境及其变化,形成了岩石(体)中大量方向各异的岩石微缺陷和岩体结构面,这些微缺陷和结构面对岩体的强度和变形以及渗透性起着至关重要的作用。本文主要研究岩石(体)的多尺度特性,提取多尺度信息,并结合数值计算方法,探索从岩石到工程岩体的力学特性、水力学特性及其耦合特性。目的是为实际工程行为分析和预测提供一种更为有效、更为精细的过程模拟和过程控制手段。本文首先提出了数字岩石(体)模型的概念,将空间岩石(体)尺度分为细观尺度、实验室尺度、工程尺度和区域尺度,给出了多尺度上数字岩石(体)模型的构建方法,包括基于数字图像处理技术的细观尺度数字岩石模型的构建方法、基于随机子结构模拟的实验室尺度数字岩石模型的构建方法和基于裂隙网络模拟的大尺度数字岩体模型的构造方法。提出了虚拟岩体工程的概念,并介绍了岩体工程虚拟现实技术的理论与应用前景。在此基础上,利用有限元方法,编制了研究水岩耦合作用的计算程序GeoCAAS,对构建的各种数字岩石(体)模型进行了力学和水力学特性以及水岩耦合效应的数值试验,通过数值试验研究,探讨了岩石(体)的力学与水力学特性与其内部结构之间的关系。利用均匀化方法,推导了从细观尺度到实验室尺度的水岩耦合控制方程,揭示了细观尺度和宏观尺度上信息的融合与联系。推导了具有圆形和椭圆形含水孔洞的岩石中极限水压力值,提出了水压敏感性表征系数,用于探讨孔隙尺寸对水岩耦合效应的影响。提出了多尺度级序有限元方法(MsHFEM),并利用多尺度有限元法(MsFEM)和MsHFEM研究了非均质岩石中的渗流过程。(本文来源于《清华大学》期刊2008-10-01)

伍美华[2](2008)在《基于水—岩耦合理论的坝基防渗帷幕优化研究》一文中研究指出裂隙岩体渗流应力耦合研究是目前岩体工程的前沿性课题之一。对高坝工程进行坝基防渗设施优化是坝体及坝基稳定的重要保证,也是降低工程造价的有效措施。通过分析国内外裂隙岩体水—岩耦合研究发展及现状以及坝基防渗设施设计的基础上,采用等效连续介质模型对以密集裂隙分布为主的岩体进行非稳定渗流场与应力场耦合研究,并将渗流应力耦合理论引入坝基防渗设施优化研究中,以防渗帷幕的工程造价为目标函数,以通过帷幕的渗流量、坝基最大水力坡降及坝底总的扬压力为约束条件,建立优化研究模型,采用改进遗传算法进行坝基防渗设施优化研究。本文的主要研究内容及成果如下:(1)进行裂隙岩体渗流应力耦合模型研究,分析各种耦合模型的优缺点及其使用范围,即在进行岩体渗流应力耦合研究时,需根据不同地质情况采用不同的模型。(2)根据裂隙岩体渗流场与应力场耦合理论,采用等效连续介质模型进行二维,叁维渗流应力耦合作用软件开发,并与改进遗传算法相结合,进行高坝工程坝基防渗帷幕优化研究。(3)对以密集裂隙分布为主的岩体进行二维、叁维非稳定渗流场与应力场耦合作用研究,采用等效连续介质模型进行迭代耦合计算。通过工程算例计算,结果表明耦合作用使得坝基岩体内水头增大,即在岩体裂隙中产生更大的扬压力;当库水位下降时,坝基内水头具有滞后效应,并且库水位下降速率越大,滞后效应越明显,在坝基上游处形成更大的水力坡降。(4)渗流场与应力场耦合作用使得坝基岩体内应力场中的各应力分量均增大,但兰库水位以不同速率下降时,应力场变化不大。(5)建立基于渗流应力耦合作用的坝基防渗帷幕优化数学模型,针对简单遗传算法收敛时间过长、易早熟等缺点,采用改进遗传算法进行优化程序设计。(6)对某高坝工程坝基进行非稳定渗流场与应力场耦合研究,利用改进遗传算法进行基于渗流应力耦合理论的坝基防渗帷幕优化研究,求解一般情况下满足工程要求的坝基防渗帷幕最优参数组合。计算结果表明改进遗传算法进行多变量优化设计具有很好的收敛性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2008-03-01)

水岩耦合理论论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

裂隙岩体渗流应力耦合研究是目前岩体工程的前沿性课题之一。对高坝工程进行坝基防渗设施优化是坝体及坝基稳定的重要保证,也是降低工程造价的有效措施。通过分析国内外裂隙岩体水—岩耦合研究发展及现状以及坝基防渗设施设计的基础上,采用等效连续介质模型对以密集裂隙分布为主的岩体进行非稳定渗流场与应力场耦合研究,并将渗流应力耦合理论引入坝基防渗设施优化研究中,以防渗帷幕的工程造价为目标函数,以通过帷幕的渗流量、坝基最大水力坡降及坝底总的扬压力为约束条件,建立优化研究模型,采用改进遗传算法进行坝基防渗设施优化研究。本文的主要研究内容及成果如下:(1)进行裂隙岩体渗流应力耦合模型研究,分析各种耦合模型的优缺点及其使用范围,即在进行岩体渗流应力耦合研究时,需根据不同地质情况采用不同的模型。(2)根据裂隙岩体渗流场与应力场耦合理论,采用等效连续介质模型进行二维,叁维渗流应力耦合作用软件开发,并与改进遗传算法相结合,进行高坝工程坝基防渗帷幕优化研究。(3)对以密集裂隙分布为主的岩体进行二维、叁维非稳定渗流场与应力场耦合作用研究,采用等效连续介质模型进行迭代耦合计算。通过工程算例计算,结果表明耦合作用使得坝基岩体内水头增大,即在岩体裂隙中产生更大的扬压力;当库水位下降时,坝基内水头具有滞后效应,并且库水位下降速率越大,滞后效应越明显,在坝基上游处形成更大的水力坡降。(4)渗流场与应力场耦合作用使得坝基岩体内应力场中的各应力分量均增大,但兰库水位以不同速率下降时,应力场变化不大。(5)建立基于渗流应力耦合作用的坝基防渗帷幕优化数学模型,针对简单遗传算法收敛时间过长、易早熟等缺点,采用改进遗传算法进行优化程序设计。(6)对某高坝工程坝基进行非稳定渗流场与应力场耦合研究,利用改进遗传算法进行基于渗流应力耦合理论的坝基防渗帷幕优化研究,求解一般情况下满足工程要求的坝基防渗帷幕最优参数组合。计算结果表明改进遗传算法进行多变量优化设计具有很好的收敛性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水岩耦合理论论文参考文献

[1].刘晓丽.水岩耦合过程及其多尺度行为的理论与应用研究[D].清华大学.2008

[2].伍美华.基于水—岩耦合理论的坝基防渗帷幕优化研究[D].西安理工大学.2008

标签:;  ;  ;  ;  

水岩耦合理论论文-刘晓丽
下载Doc文档

猜你喜欢