寒區裂隙岩體變形-水分-熱質-化學四場耦合理論構架研究 劉乃飛 9787112302321 【台灣高等教育出版社】

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書名:寒區裂隙岩體變形-水分-熱質-化學四場耦合理論構架研究
ISBN:9787112302321
出版社:中國建築工業
著編譯者:劉乃飛
頁數:144
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1671887
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內容簡介

岩體工程凍害是低溫裂隙岩體溫度場、水分場、應力場(部分區域還需考慮化學場)耦合作用的結果,但由於岩體工程的複雜性及凍融環境的多變性,目前真正考慮裂隙岩體各向異性的寒區岩體水熱力耦合研究卻較為少見。為此,本書以寒區岩體工程為背景,以可等效連續化的裂隙岩體為研究主體,緊抓低溫裂隙岩體各向異性的水力、熱學特性及水-熱-力-化學耦合特性,基於經典熱力學和裂隙岩體力學理論等,對低溫裂隙岩體變形-水分-熱質-化學耦合作用機制及相關理論進行了研究和討論。 本書可供寒區裂隙岩體變形-水分-熱質-化學四場耦合理論相關研究人員及相關高等院校師生學習參考。

作者簡介

劉乃飛,男,漢族,1985年出生於陝西省神木市,2017年于西安理工大學獲岩土工程博士學位。2018年至今于西安建築科技大學土木工程學院岩土工程教研室任教,副教授。主要從事寒區岩體多場耦合理論、隧道工程、邊坡工程方面的教學及研究工作。先後主持國家自然科學基金面上項目等縱向課題10餘項,主持/參加各類橫向課題40餘項,主持各級教改項目3項,發表學術論文60餘篇,授權國家專利10餘項,授權軟體著作權6項,出版專著2部,參編陝西省地方標準1部,參編教材2部。獲陝西省科技進步三等獎、陝西高等學校科學技術一等獎、第五屆陝西高校青年教師教學競賽二等獎等獎勵10餘項。現兼任陝西省岩土與地下空間工程重點實驗室學術委員會秘書、陝西省岩土力學與工程學會副秘書長、常務理事以及中國岩石力學與工程學會青委會、陝西省岩土力學與工程學會青委會委員,陝西省青年科技工作者協會理事,以及國際岩石力學與岩石工程學會(ISRM)、中國岩石力學與工程學會(CSRME)和中國冰凍圈科學學會(CSCS)等多個學會會員,陝西省「隧道與地下工程新技術及應用」創新團隊核心成員;同時兼任Geohazard Mechanics、長安大學學報(自然科學版)、金屬礦山、長沙理工大學學報(自然科學版)、中外公路、陝西煤炭、市政技術等期刊青年編委。

目錄

1 緒論
1 1 研究背景及意義
1 2 國內外研究現狀
1 2 1 凍結岩石的熱力學性質
1 2 2 低溫裂隙岩體相關研究
1 2 3 相變及水熱遷移理論
1 2 4 低溫裂隙岩體多場耦合理論
1 3 研究內容及技術路線
1 3 1 已有研究的局限性
1 3 2 研究思路
1 3 3 研究內容
1 3 4 技術路線
2 低溫裂隙岩體水分遷移模型
2 1 凍結裂隙岩體的定義
2 2 低溫裂隙岩體的水力隙寬研究
2 2 1 水/冰相變對水力隙寬的影響
2 2 2 岩體熱脹冷縮對水力隙寬的影響
2 2 3 應力對水力隙寬的影響
2 2 4 化學損傷對水力隙寬的影響
2 2 5 水力隙寬演化模型
2 3 低溫單裂隙的滲透特性研究
2 3 1 重力加速度的影響
2 3 2 運動黏滯係數的影響
2 3 3 水力隙寬的影響
2 3 4 低溫單裂隙滲流模型
2 4 低溫條件下裂隙水的溫度勢遷移機制
2 5 低溫單裂隙岩體水分遷移模型
2 6 低溫裂隙岩體各向異性水分遷移模型
2 7 各因素對低溫裂隙岩體水分遷移的影響
2 8 本章小結
3 低溫裂隙岩體的傳熱特性與數理模型
3 1 岩體裂隙介質的熱阻定義
3 1 1 裂隙介質熱傳導熱阻
3 1 2 裂隙介質熱對流熱阻
3 1 3 裂隙介質對流換熱熱阻
3 2 單裂隙的熱阻模型
3 2 1 裂隙熱阻構成
3 2 2 裂隙法向熱阻模型
3 2 3 裂隙切向熱阻模型
3 2 4 無水裂隙熱阻模型
3 2 5 含靜水裂隙熱阻模型
3 2 6 含飽和靜水裂隙熱阻模型
3 2 7 含動水裂隙熱阻模型
3 3 單裂隙介質的傳熱特性與數理模型
3 3 1 熱傳導係數坐標變換
3 3 2 含單組裂隙岩體法向等效熱傳導係數
3 3 3 含單組裂隙岩體切向等效熱傳導係數
3 3 4 無水貫通裂隙岩體傳熱特性
3 3 5 含靜水貫通裂隙岩體傳熱特性
3 3 6 含飽和靜水貫通裂隙岩體傳熱特性
3 3 7 含動水貫通裂隙岩體傳熱特性
3 3 8 無水非貫通裂隙岩體傳熱特性
3 4 低溫裂隙岩體的各向異性傳熱模型
3 5 各因素對非貫通裂隙介質傳熱特性的影響
3 6 各因素對貫通裂隙介質傳熱特性的影響
3 7 裂隙介質傳熱模型算例
3 7 1 低溫岩體傳熱特性試驗驗證
3 7 2 含水平裂隙岩祥溫度場分析
3 7 3 裂隙岩休邊坡溫度特性研究
3 8 本章小結
4 低溫裂隙岩體化學損傷模型
4 1 化學溶液對岩石的劣化作用
4 2 多孔介質的化學損傷模型
4 2 1 常溫岩石化學損傷模型
4 2 2 低溫岩體化學損傷欖型
4 3 化學損傷對水力開度的影響
4 3 1 壓力溶蝕
4 3 2 表面溶蝕
4 3 3 水力開度演化欖型
4 4 本章小結
5 低溫裂隙岩體四場耦合模型及有限元解析
5 1 低溫裂隙岩體變形-水分-熱質-化學粑合模型
5 1 1 基本假定
5 1 2 應力平衡方程
5 1 3 連續性方程
5 1 4 能量守恆方程
5 1 5 溶質運移方程
5 1 6 控制微分方程組
5 2 耦合模型有限元解析
5 2 1 耦合模型的具體化
5 2 2 空間域內離散
5 2 3 時間域內離散
5 3 程序設計與開發
5 3 1 程序功能塊
5 3 2 控制流程圖
5 4 本章小結
6 低溫裂隙岩體耦合模型的應用及驗證
6 1 Neaupane典型室內試驗驗證
6 2 青海木里露天煤礦邊坡
6 2 1 工程概況
6 2 2 計算模型
6 2 3 分析參數
6 2 4 初/邊值條件
6 2 5 計算結果分析
6 3 青藏鐵路昆崙山隧道
6 3 1 工程概況
6 3 2 計算模型
6 3 3 分析參數
6 3 4 初/邊值條件
6 3 5 計算結果分析
6 4 凍岩/土工程防凍害措施
6 5 本章小結
7 結論與展望
7 1 主要結論
7 2 工作展望
參考文獻

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