IMECH-IR  > 流固耦合系统力学重点实验室
一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法
郭影; 姜忻良; 曹东波; 白铁钧; 朱广轶; 冯春
2018-07-25
发表期刊工程力学
卷号35期号:7页码:139-149
ISSN1000-4750
摘要传统的渗流数值计算方法难以较真实地描述岩石材料性能劣化和渗透性演化机制。该文提出了一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法。利用高斯散度定理采用有限体积法求解水在岩体中的渗流过程及岩体的变形破坏过程,建立了基质吸水引起岩体模量及强度弱化的理论模型及相应的数学表述。基于考虑吸水弱化算法的各向同性孔隙渗流模型,模拟了低、高两种边界流体压力下某粉砂岩试样的吸水软化过程和不同吸水时间下试样的单轴压缩过程。数值算例表明:边界流体压力越高,试样达到整体饱和状态的时间越快;渗流初期以自由水渗流填充孔隙为主,渗流后期以孔隙内自由水向基质吸水的转化为主;边界流体压力对渗流速率具有明显控制作用,但对基质吸水速度无影响;随着吸水时间的增加,试样的强度(黏聚力、内摩擦角)逐渐减小至残余值,得到的基质吸水含量随时间变化的数值解与理论解基本一致,表明了数值算法的计算精度,可以用于隧道突水、围岩稳定性等实际岩体工程问题的渗流-应力耦合效应分析。
关键词数值分析 岩体 渗流特性 强度弱化 有限体积法
收录类别EI ; CSCD
语种中文
项目资助者国家青年科学基金项目,辽宁省自然科学基金指导计划项目,国家留学基金项目
CSCD记录号CSCD:6279576
力学所作者排名5+
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文献类型期刊论文
条目标识符http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/77738
专题流固耦合系统力学重点实验室
作者单位1.天津大学建筑工程学院
2.沈阳大学建筑工程学院
3.沈阳工程学院公外部
4.中国科学院力学研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
郭影,姜忻良,曹东波,等. 一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法[J]. 工程力学,2018,35(7):139-149.
APA 郭影,姜忻良,曹东波,白铁钧,朱广轶,&冯春.(2018).一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法.工程力学,35(7),139-149.
MLA 郭影,et al."一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法".工程力学 35.7(2018):139-149.
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