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第1章 绪论1

1.1 工程背景1

1.2 相关研究进展和基础2

1.2.1 岩石的力学特性2

1.2.2 HM耦合4

1.2.3 TM耦合6

1.2.4 THMC耦合10

1.2.5 混凝土材料的耐久性12

1.3 本章小结18

参考文献19

第2章 含层理砂岩力学、波速和热学特性研究34

2.1 引言34

2.2 试样准备34

2.3 试验仪器简介35

2.4 砂岩的热力学试验39

2.4.1 单轴压缩试验39

2.4.2 热膨胀系数测试试验41

2.4.3 纵波波速测试43

2.5 试验数据分析43

2.6 本章小结45

参考文献45

第3章 TM耦合条件下花岗岩物理力学特性研究48

3.1 引言48

3.2 TM耦合条件下花岗岩物性试验49

3.2.1 试样加工及热处理方法49

3.2.2 高温处理后的花岗岩常规物理参数测试51

3.2.3 微观测试试验研究56

3.2.4 试验数据分析65

3.3 TM耦合条件下花岗岩力学特性66

3.3.1 三轴试验系统66

3.3.2 静水压力试验67

3.3.3 常规三轴压缩试验74

3.3.4 试验数据分析82

3.4 本章小结88

参考文献89

第4章 花岗岩流变特性研究91

4.1 引言91

4.2 试验准备92

4.2.1 试样的制备92

4.2.2 试验设备92

4.2.3 化学溶液配制92

4.3 三轴压缩试验93

4.4 高温作用后花岗岩流变特性95

4.4.1 流变试验方案95

4.4.2 流变试验结果95

4.4.3 试验结果分析99

4.5 MC耦合条件下花岗岩流变试验103

4.6 本章小结110

参考文献110

第5章 CO2-砂岩-咸水的HMC耦合试验研究111

5.1 引言111

5.2 以往试验结果总结111

5.2.1 砂岩试样概况112

5.2.2 力学性质112

5.2.3 破坏过程中渗透率的变化情况113

5.2.4 pH对岩石矿物溶解以及孔隙发育的影响113

5.2.5 HMC耦合试验115

5.3 纯CO2或CO2-咸水混合物注入下的流变试验115

5.3.1 试验准备116

5.3.2 纯CO2注入下的流变试验117

5.3.3 CO2-咸水混合物注入下的流变试验118

5.4 CO2-砂岩-咸水反应后的压痕试验119

5.5 试验数据分析121

5.6 本章小结123

参考文献123

第6章 岩石TM耦合本构模型127

6.1 引言127

6.2 TM耦合模型框架128

6.3 有效热学参数129

6.3.1 有效导热系数130

6.3.2 有效热膨胀系数131

6.4 裂纹分布及裂隙流体对岩石有效热传导特性的影响132

6.4.1 裂纹方位的影响133

6.4.2 裂隙流体的影响135

6.5 应力状态对岩石有效热传导特性的影响136

6.6 本章小结140

参考文献140

第7章 砂岩HMC耦合本构模型143

7.1 前言143

7.2 模型框架143

7.3 砂岩的HMC试验结果145

7.4 砂岩HMC耦合模型147

7.4.1 力学模型147

7.4.2 质量传输模型149

7.4.3 孔隙度和化学损伤的演化151

7.4.4 孔隙力学模型152

7.5 模型应用152

7.5.1 数值计算方法152

7.5.2 化学溶解过程的数值模拟153

7.5.3 瞬时力学行为模拟155

7.5.4 黏塑性力学行为模拟157

7.5.5 HMC耦合行为模拟158

7.6 本章小结159

参考文献160

第8章 水泥基材料MC耦合作用下短期与长期性质模型研究163

8.1 引言163

8.2 模型框架164

8.2.1 状态变量和状态准则164

8.2.2 塑性和流变特性165

8.2.3 力学损伤166

8.2.4 化学损伤166

8.3 钢纤维混凝土材料的特殊模型166

8.3.1 弹塑性损伤模型167

8.3.2 流变模型169

8.3.3 浸出模型169

8.4 模型应用172

8.4.1 拉伸和弯曲试验的模拟173

8.4.2 压缩流变和弯曲流变模拟174

8.4.3 硝酸铵侵蚀后单轴拉伸和四点弯曲试验的模拟176

8.4.4 化学侵蚀下压缩流变和四点弯曲流变的模拟178

8.5 本章小结180

参考文献181