导读:本文包含了基本力学特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:弦支结构,预应力组合结构,轻质混凝土,力学特性
基本力学特性论文文献综述
乔文涛,张海影[1]（2018）在《装配式弦支轻质混凝土集成楼盖的基本力学特性与参数分析》一文中研究指出鉴于弦支混凝土集成楼盖结构自重大、刚度小、构造复杂、施工装配化程度低等问题,本文提出了一种新的型式,即装配式弦支轻质混凝土集成楼盖结构.对其进行构造精细化研究,预制楼板采用槽型肋板轻质混凝土钢筋桁架楼承板,保证了楼盖具有较大刚度,同时有效减小自重,施工装配化程度也得到提高;板件连接采用H型钢短梁,可增强结构在张拉过程中的整体性;撑杆采用单根竖杆,使构造大为简化.对此楼盖结构进行力学分析表明,适当增加结构的垂跨比可使其受力更加合理;增大板厚、肋梁高度或宽度可在一定程度上增大楼盖结构的整体刚度,但其自重也随之增大;此外,楼盖结构采用轻质混凝土时的内力与变形均比采用普通混凝土时减小,变形减小幅度在5,mm以内,内力减小幅度最大可达36.84%,,采用轻质混凝土时楼盖结构的力学性能得到明显改善.(本文来源于《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》期刊2018年S1期）
张树文[2]（2018）在《四川盆地页岩气储层微组构、吸附、解吸和基本力学特性的实验研究》一文中研究指出页岩中含有丰富的孔隙裂隙,其中的纳米级孔隙具有高的比表面积、强的吸附势能,能够为吸附态气体提供大量的吸附位点和吸附空间,在页岩气的富集形成中起到重要作用。因此,弄清楚页岩中微观孔隙裂隙结构特征和发育状态至关重要,对它的了解不仅有利于加深对页岩气富集机理的理解,更有利于促进对页岩气藏的勘探评估与开发的认识。此外,对工程师及科研工作者来说不仅关注其矿物组成、储集空间类型、储层物性,还十分关注页岩的基本力学特性及其参数是否符合压裂改造的岩石物理标准。本研究以四川盆地的下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于总有机碳分析仪,XRD射线衍射仪、XRF光谱仪、SEM图像仪、低温二氧化碳吸附和低温氮气吸附对页岩的总有机碳含量、矿物组分、矿物元素和微观孔隙结构进行了详细研究。获得的结果表明页岩中TOC含量较高,其值在1.41-6.41 wt%之间,页岩中的主要矿物为石英、黏土矿物和碳酸盐矿物。其孔隙裂隙可以划分为有机质孔、粒内孔、粒间孔和微裂缝四类。其中,微孔和中孔孔径占比例最大,达到80%左右;页岩表面的孔隙结构具有明显的分形特征。页岩样品的低温二氧化碳吸附等温线为Ⅰ型等温线,微孔孔体积在0.5 cm3/100g左右,微孔比表面积介于14~20 m2/g,孔径分布呈多峰分布;页岩低温氮气吸附等温线为Ⅱ型吸附等温线,吸附回线与H3和H4型相近,页岩中的孔隙结构以具有锲形孔和墨水瓶等开放性孔为主;低温氮气吸附下页岩迟滞系数与TOC呈明显的负相关趋势,测定的低温氮气吸附下页岩的孔体积为0.734~2.199 cm3/100g,BET比表面积为4.772~21.731 m2/g。页岩中中孔占比最大,达到43%以上,微孔次之,而大孔占比最低;页岩中总比表面积和总孔体积与TOC含量具有明显的正相关趋势,且微孔比表面积、中大孔比表面积、微孔体积和中孔体积均与TOC含量呈较好的正相关趋势。本研究借助于氩离子抛光、ZEISS聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)的高精度扫描电镜技术和AVIZO叁维软件构建了原位页岩的孔隙网格3D模型。研究结果表明页岩内部孔隙结构相互贯通了整个叁维区域并具有一定量的孤立孔隙,连通的孔隙则具有明显的各向异性和非均质性。计算区域页岩的总孔隙度为0.073,有效孔隙度为0.056;孔径变化的尺寸范围为0.012~0.817μm之间,平均为0.247μm,孔径分布呈单峰模式,峰值在200 nm附近;累计孔体积呈单调上升分布趋势,喉道直径和喉道长度的频率均呈单峰模式,孔隙的配位数主要集中在2~6。每个流动方向的绝对渗透率值都互不相同,其平均绝对渗透率为1.73×10-6μm2,并采用Kozeny-Carman equation对模拟的页岩储层微观孔隙结构的渗透率进行验证;采用叁维渗流流速流线图模拟出了微观孔隙结构中的流体分布形态及流动状态,并对其渗流过程中的应力场进行了分析。本研究采用体积法测试了甲烷和二氧化碳在页岩上的吸附-解吸特性,结果表明:甲烷和二氧化碳在页岩上的吸附等温曲线和解吸等温曲线均为I型曲线,其中,Langmuir模型可以很好的拟合吸附曲线,而采用的解吸式模型也可以很好的拟合解吸曲线;45℃条件下,甲烷在8块页岩样品上的最大吸附量为1.8~3.7 cm3/g STP,而二氧化碳的最大吸附量为3.7~9.4 cm3/g STP;解吸曲线与吸附曲线存在明显的滞后现象,若采用迟滞系数(HI)来表征吸附-解吸滞后程度,二氧化碳的迟滞系数(HICO2)比甲烷(HICH4)的大,迟滞系数越大,表明滞后现象越明显。本研究基于解吸式方程,和通过定义和推导解吸效率来对甲烷在页岩上的解吸曲线划分为低效率解吸阶段、缓慢解吸阶段、快速解吸阶段和敏感解吸阶段四个阶段。并且,基于甲烷等温吸附数据,发现页岩的甲烷吸附能力与有机碳含量、总比表面、总孔体积等参数具有正相关趋势。通过单轴压缩实验和巴西劈裂实验对不同倾角层理页岩的基本力学特性及声发射演化规律进行了深入研究,研究结果表明:页岩在单轴压缩下的应力-应变曲线属于典型的Ⅲ类型曲线,具有明显的脆性特征;页岩层理面表现出明显的弱面特征,层理倾角在90°角度时,页岩的抗压强度达到最大值,在30°角度时为最小值。当0°角度层理时,页岩单轴压缩的破坏模式表现为张拉劈裂破坏;在30°和60°角度层理时,表现为剪切滑移破坏;在90°角度层理时,表现为剪切张拉复合型破坏特征。累计AE计数曲线在0°时表现为―平缓-陡增‖模式;在30°、60°和90°时时表现为跳跃式的“台阶式”增长模式。基于声发射幅值分析法,发现低幅值信号分布在整个压缩破坏过程中,而中、高幅值声发射信号主要产生在宏观裂纹附近,其中中低幅值声发射信号均占比70%以上,高幅值占比最低。在巴西劈裂实验中,垂直层理角度的页岩抗拉强度明显大于平行层理角度;其破坏模式可划分层理面张拉劈裂破坏、基质和层理面剪切拉伸综合破坏、基质张拉劈裂破坏叁种。在0°和30°角度层理下,累计声发射曲线表现为“平缓—陡增”模式;而在60°和90°层理角度下,声发射信号分布较为分散,在峰值附近,中、高幅值声发射信号占比较大,累计AE计数曲线表现为跳跃式的“台阶式”增长模式。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01）
王洪丁[3]（2017）在《龙南离子型稀土矿体基本力学特性试验研究》一文中研究指出本文以龙南地区离子型稀土矿体为研究对象,针对原地浸矿过程中出现的重点问题,通过大量现场调研、测试和室内试验,对离子型稀土矿体的土水特性、孔隙分布、抗剪强度和蠕变特性进行了较为系统的研究和探讨,主要结论整理如下:(1)无论是原状矿体还是重塑矿体,土-水特征曲线都具有相同的变化趋势,即矿体含水量随基质吸力的增大,经历稳定不变、快速递减和缓慢减小3个过程。通过土-水特征曲线实测数据函数拟合,得出Fredlund&Xing模型是描述该类型离子型稀土矿体低吸力段的土-水特性的最佳模型。(2)孔隙比0.92的原状矿体单位质量矿体累积孔隙总体积为0.2345cm3/g,大孔隙(r≥5μm)、中孔隙(2μm≤r≤5μm)和小孔隙(r≤2μm)体积分别占孔隙总体积的58%、15%和27%;保持原状矿体孔隙比重塑后,小孔隙体积增加约3.0%,表明相同孔隙比的原状矿体和重塑矿体在孔隙分布上有明显差异。而重塑为孔隙比0.97的矿样,小孔隙体积减少约1.0%,孔隙分布基本达到原状矿体状态。(3)离子型稀土饱和矿体的应力-应变关系呈弱软化型,稀土矿物颗粒的黏聚力对抗剪强度贡献较小,矿体的抗剪强度主要由矿物颗粒之间的摩阻力承担;随着基质吸力增大,非饱和矿体的吸附强度呈非线性增加,应力-应变关系由硬化型逐渐转变为弱软化型,而基质吸力的内摩擦角φb呈非线性减小,表明基质吸力对非饱和矿体抗剪强度的贡献是有限的。利用乘幂函数对基质吸力与吸附强度的关系进行拟合,据此提出适合龙南类型离子型稀土非饱和矿体的抗剪强度公式和有效应力表达式。(4)偏应力水平不超过50%,矿样主要产生衰减蠕变变形,且以瞬时弹性变形为主,蠕变变形量很小,矿样处于稳定状态;当偏应力水平达到70%,矿样发生非稳定蠕变,在经历减速蠕变和等速蠕变后,变形迅速发展,矿样在短时间内破坏。围压和含水率对离子型稀土矿体在加速蠕变阶段的变形特征影响显着,围压越小,矿样越早出现加速蠕变阶段,发生破坏的时间越短;含水率越大,矿样破坏时变形量越大,强度降低越明显。基于蠕变试验数据,分别探讨Burgers模型、西原正夫模型以及幂函数模型的适用性,并且在Burgers模型基础上引入非线性粘滞元件,建立一种新的非线性粘弹塑性模型,该模型能较好刻画离子型稀土矿体蠕变全过程。(本文来源于《江西理工大学》期刊2017-05-01）
王渝清[4]（2016）在《路面橡胶再生水泥混凝土的基本力学性能及疲劳特性研究》一文中研究指出水泥混凝土路面断裂破坏主要是由于水泥混凝土刚度大、结构层之间变形协调性弱、减振吸能作用差所致。橡胶再生水泥混凝土是把废旧橡胶颗粒或橡胶粉按不同掺配方式和比例掺加到再生水泥混凝土中所形成的一种新型复合材料。在水泥混凝土材料中掺加橡胶颗粒,其延性、韧性和抗裂性能均得到提高,水泥混凝土路面自身的变形能力和减振吸能性能得到改善。目前国内外对橡胶水泥混凝土力学性能有了一定的认识,但对于橡胶再生混凝土路面的基本力学性能特别是疲劳特性方面的研究还较少。本文以橡胶再生混凝土为研究对象,以C40混凝土为基准,对66个标准立方体试块、33个棱柱体试件和132个小梁试件进行了系统的试验研究。分别研究了再生混凝土、橡胶混凝土及橡胶再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、应力应变及抗折性能等基本力学性能,剖析橡胶再生水泥混凝土路面破坏机理,建立了各力学指标之间的转化关系式。通过MTS直接拉伸试验,构建废旧橡胶再生水泥混凝土单轴受拉本构关系方程。进行不同类型混凝土荷载—挠度全曲线试验,得出再生骨料掺量及橡胶颗粒掺量对混凝土试件的挠度变形曲线的影响,采用ASTM-C1018-98韧性指数法及PCSm(post-crack strength)法对不同类型混凝土试件进行韧性指标计算,研究再生骨料掺量及橡胶颗粒掺量对混凝土韧性指标的影响。设计叁点弯曲荷载下的RMT疲劳试验,对再生混凝土、橡胶混凝土及橡胶再生混凝土试件进行弯拉疲劳试验研究,研究再生骨料掺量及橡胶颗粒掺量在不同应力水平下对橡胶再生水泥混凝土疲劳寿命的影响规律,研究再生骨料及橡胶颗粒在混凝土疲劳损伤过程中所起到的作用。根据Weibull概率分布理论研究橡胶再生混凝土不同失效概率下的疲劳寿命,建立不同失效概率下橡胶再生水泥混凝土双对数疲劳方程及单对数疲劳方程并预测橡胶再生混凝土的疲劳极限强度。为推广应用型橡胶再生混凝土路面提供理论基础和参考依据。(本文来源于《广西大学》期刊2016-06-01）
付乐[5]（2015）在《工程碎石土基本力学特性与强夯加固机理研究》一文中研究指出随着经济的快速发展,我国采用爆破或者机械开挖方式获取碎石土,填海或山谷获得了大片人造场地,面对这些疏松且回填厚度不均匀的工程碎石土,人们对其基本力学特性和强夯加固机理的认识尚不深入,针对这方面开展研究,具有重要的理论和工程现实意义。本文围绕工程碎石土的基本力学特性和强夯加固的细观、宏观作用机理开展研究,主要内容包括：(1)通过击实试验和直剪试验发现,工程碎石土存在一个最佳粗细料混合比例,此时其最大干密度和剪切强度指标达到峰值或最优组合；最佳粗细料混合比例一般为粗粒土含量占70-80%,细粒土的含水量宜低于其塑限3-4%。通过叁轴试验,获得了碎石土在叁轴应力作用下的应力应变关系,发现了其叁轴压缩和拉伸强度表现的差异。颗粒破碎试验发现随着围压的增大,相应的破碎参量呈一定规律增长。(2)提出了针对工程碎石土的双屈服面本构模型——PMC-Clay模型,该模型能够反映碎石土在不同应力状态下的强度差异,并可以考虑中间主应力的影响。模型根据破坏机理把应力空间分为3种模式：剪切破坏、体积屈服和受拉破坏；模型剪切破坏边界由PMC强度理论确定,体积屈服边界利用修正剑桥模型确定,受拉破坏采用抗拉强度截断。针对上述叁个破坏模式分别构建了塑性流动法则：剪切破坏采用非关联塑性流动法则,体积屈服应用相关联塑性流动法则,拉破坏应用相关联塑性流动法则；模型硬化／软化准则借鉴真强度理论,基于塑性应变硬化假设,以列表形式设定；提出了2种依据试验数据的参数拟合方法。(3)在强夯冲击作用下,碎石土的密实细观机理包括4种作用,颗粒破碎、颗粒排列和接触方式变化、孔隙变化和颗粒移动填充。颗粒破碎试验揭示了相对颗粒破碎率与围压的正相关关系,并确定了合理的拟合公式；颗粒破碎明显改善了碎石土的级配情况,使之更易达到密实状态,这是强夯加固碎石土的重要细观机理。通过对颗粒流理论PFC2D的二次开发,基于颗粒间滞回阻尼接触模型,建立了可以模拟碎石土强夯加固过程的细观颗粒流模型,模拟结果表明,碎石土强夯的加固机理实际上是强夯影响区域内颗粒数目增加以及颗粒长轴不断趋于定向排列共同作用的结果。(4)将PMC-Clay模型算法在有限差分分析软件FLAC3D中实现,对碎石土的强夯加固过程进行了数值模拟分析,研究了碎石土地基在强夯冲击力作用下的动力响应、变形及压密情况的宏观机理；通过群夯数值模拟,比较了不同夯点布置间距时的加固效果,确定了有效而经济的夯点布置参数。依据相似原理,设计了强夯法的室内模型试验装置,研究了夯击过程中土层位移、应力的发展和分布规律。提出了综合考虑夯击能量、受夯土体特性和夯锤尺寸等因素的强夯有效加固深度计算公式,通过7个工程案例检验对比,公式计算值与实测结果吻合程度很高,验证了公式在描述碎石土强夯有效加固深度方面的合理性和准确性。(5)开展了不同粗粒料含量碎石土的强夯地基处理工程试验,检测发现,采用最佳粗细料混合比例的试夯区,其密实状态、地基土平均波速、地基承载力和变形模量等参数均比照其它试夯区有明显优势。确定的碎石土分层填筑一逐层强夯施工工艺在工程背景应用中获得了成功。(本文来源于《北京科技大学》期刊2015-11-08）
段晓凡,胡子武,杨薇,李国雄[6]（2015）在《洱源盐梅鲜果基本物理参数及切削力学特性研究》一文中研究指出[目的]研究洱源盐梅鲜果的基本物理参数及切削力学特性。[方法]以大理洱源盐梅鲜果为试材,测量了盐梅的基本物理参数,同时进行了适合雕梅生产中从梅果大径向内切削加工的力学特性试验。[结果]试验表明,盐梅球度95%左右,其叁轴尺寸中,宽度最大,高度次之,厚度最小;果核高度最大,宽度次之,厚度最小;果实外形尺寸与果核尺寸呈固定的比例关系。对盐梅在切削加工时,最大切削力发生在刀具破皮时,破皮前,切削力与果肉变形量呈线性关系;破皮后急剧减小,最后变为恒定值;青梅组比成熟组切削力大,但破皮前变形量小,对果肉组织挤压较小,故青梅比成熟梅子加工性能要好。[结论]研究可为开发雕梅生产机械提供数据参考。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2015年25期）
陈捷,张健[7]（2015）在《疏浚淤泥免烧砖基本力学特性试验研究》一文中研究指出港口航道建设和维护均不可避免的会产生大量疏浚淤泥,针对传统抛填处理中产生环境问题,通过在疏浚淤泥中掺入其他材料制成淤泥免烧砖,并对淤泥砖的基本力学性质进行研究,试验中考虑不同的水泥掺量、养护龄期以及矿渣掺量的影响。试验结果显示,淤泥砖的抗压强度和水泥掺量之间呈线性关系,破坏应变随水泥掺量的增加而逐渐减小;保持水泥和矿渣总量一定的情况下,随着矿渣用量的增多,砖的抗压强度先增大后减小,矿渣替代水泥存在一个最优替代量。疏浚淤泥处理后制成淤泥砖抗压强度可达MPa量级,可用于航道护坡等工程,为疏浚淤泥的处理提供了一个技术可行且经济和社会效益显着的解决方法。(本文来源于《自动化集装箱码头应用技术交流会论文集》期刊2015-07-01）
刘贵宪[8]（2015）在《道砟基本力学特性及格栅加固机理研究》一文中研究指出高速化与重载化已经成为铁路发展重要方向。高速铁路轨道长期存在有砟轨道和无砟轨道两种结构形式。无砟轨道具有稳定性好,维修工作量少等特点,我国高速铁路以无砟轨道为主要结构形式；但有砟轨道具有良好的减振性能,在大跨度桥梁和高架车站仍采用有砟轨道结构。在有砟轨道高速化和大运量趋势下,道砟破碎、粉化,失去弹性,板结,轨道几何形位难以保持,长期运营下轨枕空吊、道床不均匀沉降等,这些问题严重影响了有砟轨道在高速铁路中的大面积推广应用。针对有砟轨道道床劣化,目前国外研究者提出土工格栅加固措施,并开展广泛研究验证了土工格栅加固有砟道床的可行性、有效性。而我国对道砟力学性能、土工格栅加固有砟道床研究甚少。因此,本文通过试验及离散单元法数值分析对道砟力学特性以及土工格栅加固有砟轨道道床开展了宏、细观深入研究。论文研究成果对我国高速铁路的发展具有重要的理论与现实意义。本论文主要包括以下研究内容：进行道砟叁轴单调压缩试验,分别施加围压10kPa,30kPa和60kPa,研究道砟偏应力、体积应变以及尖角折断发展变化规律。进行道砟直剪试验,分别施加竖向应力50kPa、100kPa、150kPa和200kPa,研究剪切力、位移等参数的变化规律。对以上试验进行离散单元法数值分析,建立道砟离散元模型,将计算结果与试验结果对比验证模型正确性。对道砟位移、破碎情况进行统计及分析,并研究道砟接触力分布、应力变化等细观力学机理。建立格栅离散元模型,通过拉伸试验数值分析进行细观参数校核。对不同孔径(30mm*30mm、50mm*50mm、65mm*65mm、75mm*75mm)格栅模型进行拉拔试验数值分析,从细观力学角度上揭示道砟-土工格栅力学特性和加固效果,分析拉拔阻力及接触力分布,初步得出格栅加固有砟轨道道床的最佳孔径尺寸。在此基础上,建立道床格栅离散元模型,施加竖向正弦荷载,对格栅模型在不同深度时道床沉降、道砟应力大小及分布进行研究。结果显示土工格栅能够有效降低道床塑形沉降,不影响弹性沉降,距离道床底部100mm时格栅加固效果最佳。本文研究成果为今后离散单元法研究道床及道砟性能模型建立、参数选择提供参考和指导,为有砟轨道养护维修及土工格栅加固提供理论基础,具有重要的现实意义。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-06-01）
夏云龙[9]（2015）在《杭州软土的基本力学特性》一文中研究指出杭州软土体具有含水量高、强度低、压缩性高、渗透系数低、变形稳定历时较长等特点。为系统的研究杭州软土的物理、力学特性,以杭州紫金港隧道某段附近从地表到20 m埋深范围内的土层为研究对象,选用一维固结试验和叁轴排水、不排水剪切试验系统研究了杭州软土的压缩特性和叁轴剪切特性。试验结果表明,该区域软土天然含水量高,随着埋深的增加,含水量和孔隙比呈现逐渐减小的趋势;随着深度的增加,4~10 m范围内的土体压缩指数变化不大;而在12~16 m深度处,土体有轻微的结构性,因而压缩指数相对大一些。16~20 m的土体,由于土体的先期固结压力比较大,土体比较密实,压缩指数较小;杭州黏土的M值主要分布在1.0~1.5之间。其中17m土体的M值最小,其平均值在1.0左右;8 m、14 m和19 m土体的M值较大,略小于1.5。(本文来源于《四川建筑科学研究》期刊2015年01期）
付贤炜,杨泽平,梁海安,刘晓东[10]（2014）在《塔木素黏土岩与国外高放核废料处置库黏土围岩基本力学特性比较研究》一文中研究指出我国高放废物地质处置库的首选围岩,除花岗岩,也开展了针对黏土岩的相关研究。为了进一步研究黏土岩建设高放废物处置库的可行性,通过研究国外高放核废物黏土岩处置库的相关物理力学特性,选取了内蒙古塔木素地区的黏土岩进行了点荷载、单轴抗拉和岩石叁轴压缩等岩石力学试验,并通过与收集整理相关国家核废料处置库黏土岩围岩的力学参数进行分析和比较研究,得出:塔木素黏土岩力学强度较高,优于国外黏土岩围岩;塔木素黏土岩整体表现为弹性,仅在高温和高压条件下表现塑性;塔木素黏土岩抗拉强度和法国Callovo-Oxfordian黏土岩相似,且随深度增加有降低的趋势。这可以为我国高放废料处置库选址提供一定的依据。(本文来源于《第5届废物地下处置学术研讨会论文集》期刊2014-08-24）
基本力学特性论文开题报告
（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：
页岩中含有丰富的孔隙裂隙,其中的纳米级孔隙具有高的比表面积、强的吸附势能,能够为吸附态气体提供大量的吸附位点和吸附空间,在页岩气的富集形成中起到重要作用。因此,弄清楚页岩中微观孔隙裂隙结构特征和发育状态至关重要,对它的了解不仅有利于加深对页岩气富集机理的理解,更有利于促进对页岩气藏的勘探评估与开发的认识。此外,对工程师及科研工作者来说不仅关注其矿物组成、储集空间类型、储层物性,还十分关注页岩的基本力学特性及其参数是否符合压裂改造的岩石物理标准。本研究以四川盆地的下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于总有机碳分析仪,XRD射线衍射仪、XRF光谱仪、SEM图像仪、低温二氧化碳吸附和低温氮气吸附对页岩的总有机碳含量、矿物组分、矿物元素和微观孔隙结构进行了详细研究。获得的结果表明页岩中TOC含量较高,其值在1.41-6.41 wt%之间,页岩中的主要矿物为石英、黏土矿物和碳酸盐矿物。其孔隙裂隙可以划分为有机质孔、粒内孔、粒间孔和微裂缝四类。其中,微孔和中孔孔径占比例最大,达到80%左右;页岩表面的孔隙结构具有明显的分形特征。页岩样品的低温二氧化碳吸附等温线为Ⅰ型等温线,微孔孔体积在0.5 cm3/100g左右,微孔比表面积介于14~20 m2/g,孔径分布呈多峰分布;页岩低温氮气吸附等温线为Ⅱ型吸附等温线,吸附回线与H3和H4型相近,页岩中的孔隙结构以具有锲形孔和墨水瓶等开放性孔为主;低温氮气吸附下页岩迟滞系数与TOC呈明显的负相关趋势,测定的低温氮气吸附下页岩的孔体积为0.734~2.199 cm3/100g,BET比表面积为4.772~21.731 m2/g。页岩中中孔占比最大,达到43%以上,微孔次之,而大孔占比最低;页岩中总比表面积和总孔体积与TOC含量具有明显的正相关趋势,且微孔比表面积、中大孔比表面积、微孔体积和中孔体积均与TOC含量呈较好的正相关趋势。本研究借助于氩离子抛光、ZEISS聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)的高精度扫描电镜技术和AVIZO叁维软件构建了原位页岩的孔隙网格3D模型。研究结果表明页岩内部孔隙结构相互贯通了整个叁维区域并具有一定量的孤立孔隙,连通的孔隙则具有明显的各向异性和非均质性。计算区域页岩的总孔隙度为0.073,有效孔隙度为0.056;孔径变化的尺寸范围为0.012~0.817μm之间,平均为0.247μm,孔径分布呈单峰模式,峰值在200 nm附近;累计孔体积呈单调上升分布趋势,喉道直径和喉道长度的频率均呈单峰模式,孔隙的配位数主要集中在2~6。每个流动方向的绝对渗透率值都互不相同,其平均绝对渗透率为1.73×10-6μm2,并采用Kozeny-Carman equation对模拟的页岩储层微观孔隙结构的渗透率进行验证;采用叁维渗流流速流线图模拟出了微观孔隙结构中的流体分布形态及流动状态,并对其渗流过程中的应力场进行了分析。本研究采用体积法测试了甲烷和二氧化碳在页岩上的吸附-解吸特性,结果表明:甲烷和二氧化碳在页岩上的吸附等温曲线和解吸等温曲线均为I型曲线,其中,Langmuir模型可以很好的拟合吸附曲线,而采用的解吸式模型也可以很好的拟合解吸曲线;45℃条件下,甲烷在8块页岩样品上的最大吸附量为1.8~3.7 cm3/g STP,而二氧化碳的最大吸附量为3.7~9.4 cm3/g STP;解吸曲线与吸附曲线存在明显的滞后现象,若采用迟滞系数(HI)来表征吸附-解吸滞后程度,二氧化碳的迟滞系数(HICO2)比甲烷(HICH4)的大,迟滞系数越大,表明滞后现象越明显。本研究基于解吸式方程,和通过定义和推导解吸效率来对甲烷在页岩上的解吸曲线划分为低效率解吸阶段、缓慢解吸阶段、快速解吸阶段和敏感解吸阶段四个阶段。并且,基于甲烷等温吸附数据,发现页岩的甲烷吸附能力与有机碳含量、总比表面、总孔体积等参数具有正相关趋势。通过单轴压缩实验和巴西劈裂实验对不同倾角层理页岩的基本力学特性及声发射演化规律进行了深入研究,研究结果表明:页岩在单轴压缩下的应力-应变曲线属于典型的Ⅲ类型曲线,具有明显的脆性特征;页岩层理面表现出明显的弱面特征,层理倾角在90°角度时,页岩的抗压强度达到最大值,在30°角度时为最小值。当0°角度层理时,页岩单轴压缩的破坏模式表现为张拉劈裂破坏;在30°和60°角度层理时,表现为剪切滑移破坏;在90°角度层理时,表现为剪切张拉复合型破坏特征。累计AE计数曲线在0°时表现为―平缓-陡增‖模式;在30°、60°和90°时时表现为跳跃式的“台阶式”增长模式。基于声发射幅值分析法,发现低幅值信号分布在整个压缩破坏过程中,而中、高幅值声发射信号主要产生在宏观裂纹附近,其中中低幅值声发射信号均占比70%以上,高幅值占比最低。在巴西劈裂实验中,垂直层理角度的页岩抗拉强度明显大于平行层理角度;其破坏模式可划分层理面张拉劈裂破坏、基质和层理面剪切拉伸综合破坏、基质张拉劈裂破坏叁种。在0°和30°角度层理下,累计声发射曲线表现为“平缓—陡增”模式;而在60°和90°层理角度下,声发射信号分布较为分散,在峰值附近,中、高幅值声发射信号占比较大,累计AE计数曲线表现为跳跃式的“台阶式”增长模式。
（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。
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