| 裂隙剪胀效应对双重孔隙介质热-水-应力耦合现象影响的有限元分析 |
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| 引用本文： | 张玉军,张维庆.裂隙剪胀效应对双重孔隙介质热-水-应力耦合现象影响的有限元分析[J].岩土力学,2011,32(5):1513-1522. |
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| 作者姓名： | 张玉军 张维庆 |
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| 作者单位： | 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071；2.西南交通大学 土木工程学院，成都 610031 |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目，国家自然科学基金项目 |
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| 摘 要： | 为了探讨在法向应力和剪应力的共同作用下裂隙开度的变化对于耦合的温度场、渗流场和应力场的作用，引入裂隙的渗透系数与开度关系的“立方定律”，建立了裂隙渗透系数演化式。应用开发的遍有节理岩体双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合二维有限元程序，以一个假定的位于非饱和地层中的高放废物地质处置库为算例，分别在2组裂隙斜交和正交的条件下，针对与裂隙开度3种计算方式对应的6种工况进行了数值分析，考察了围岩中的温度、孔隙和裂隙水压力、裂隙开度、裂隙的渗透系数、地下水流速、应力的变化、分布状态。结果显示，当裂隙开度仅取决于法向应力时，裂隙开度受压应力作用产生的闭合量最大，从而裂隙水压力最高；而当裂隙开度是法向应力和剪切位移的函数时，由于“剪胀”效应，裂隙开度闭合量较前述情况为小，裂隙水压力居中；而当裂隙开度是常数时，裂隙水压力最低
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| 关 键 词： | 裂隙 剪胀 双重孔隙介质 热-水-应力耦合 有限元分析 |
| 收稿时间： | 2010-01-25 |
Finite element analysis of influences of fracture shear dilation effect on thermo-hydro-mechanical coupling in dual-porosity medium |
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| ZHANG Yu-jun,ZHANG Wei-qing.Finite element analysis of influences of fracture shear dilation effect on thermo-hydro-mechanical coupling in dual-porosity medium[J].Rock and Soil Mechanics,2011,32(5):1513-1522. |
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| Authors: | ZHANG Yu-jun ZHANG Wei-qing |
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| Institution: | 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China |
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| Abstract: | In order to probe into the effects of the changes of fracture aperture casued by combined action of normal stress and shear stress on coupled temperature field,seepage field and stress field,introducing the cubic law describing the relationship between hydraulic conductivity and fracture aperture,the evolution expressions for hydraulic conductivity of fracture are established,using the 2D FEM code for analysis of thermo-hydro-mechanical coupling in dual-porosity medium for ubiquitous-joint rock mass develop... |
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| Keywords: | fracture shear dilation dual-porosity medium thermo-hydro-mechanical coupling finite element analysis |
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