《深部凍土力學特性與凍結壁穩定》是2018年6月1日科學出版社出版的圖書，作者是趙曉東。
基本介紹
- 書名：深部凍土力學特性與凍結壁穩定
- 作者：趙曉東
- ISBN：9787030576620
- 頁數：196頁
- 定價：99.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年6月1日
- 裝幀：精裝
- 開本：16
- 叢書名：岩土體熱力特性與工程效應系列專著
- 版次：1
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《深部凍土力學特性與凍結壁穩定》是一本關於深部凍土力學特性與凍結壁穩定的專著，介紹了作者在凍結鑿井領域的若干基礎研究成果，特別是溫度梯度相關的深部凍土力學研究成果。《深部凍土力學特性與凍結壁穩定》共分9章，第1章介紹深部凍土力學特性與凍結壁穩定研究意義和研究現狀；第2章建立更為貼近深部凍土原位條件的K0DCGF方法；第3章著重介紹深部凍土衍生母體——深部土實驗的荷載邊界條件：靜止土壓力係數；第4章介紹深部凍土三軸剪下實驗；第5章介紹深部凍土能量規律；第6章介紹深部凍土三軸蠕變實驗；第7章在第4～6章基礎上，闡述深土凍結壁設計方法；第8章介紹深土凍結壁數值模擬實驗；第9章介紹深土凍結壁物理模擬實驗，探討深部非均質厚凍結壁的溫度特徵和整體變形規律。
圖書目錄
“岩土體熱力特性與工程效應系列專著”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 深部凍土力學特性與凍結壁穩定研究意義 1
1.2 深部凍土力學特性與凍結壁穩定研究現狀 2
1.2.1 凍土變形、強度及蠕變性質 2
1.2.2 深土凍結壁厚度設計方法 7
1.2.3 深土凍結壁變形規律 14
第2章 深部凍土力學實驗方法 21
2.1 基本原理 21
2.2 試驗流程 22
2.2.1 正常固結飽和黏土瞬間卸荷回彈後飽和含水量試驗 23
2.2.2 正常固結飽和黏土靜止土壓力係數試驗 23
2.2.3 溫度梯度凍土試驗 24
2.3 試驗裝置 25
2.3.1 飽和土試樣製備裝置 25
2.3.2 正常固結飽和黏土瞬間卸荷後飽和含水量試驗裝置 26
2.3.3 正常固結飽和黏土靜止土壓力係數試驗裝置 26
2.3.4 溫度梯度凍土三軸試驗裝置 27
2.4 試驗效果 30
2.4.1 TGJ-1型固結儀固結結果 30
2.4.2 SKA-1型固結儀固結結果 31
2.4.3 TATW-500固結結果 32
2.5 溫度梯度 33
2.5.1 溫度梯度設計 33
2.5.2 溫度梯度驗證 33
2.5.3 徑向溫度驗證 34
2.6 小結 36
第3章 深部土靜止土壓力係數實驗 38
3.1 變形攝動影響 38
3.2 靜止土壓力係數試驗結果 39
3.3 靜止土壓力係數理論研究 42
3.3.1 基於臨界土力學理論的靜止土壓力係數 42
3.3.2 影響參數試驗研究 46
3.4 小結 47
第4章 深部凍土三軸剪下實驗 48
4.1 載入試驗凍土變形分析 48
4.1.1 應力-應變 48
4.1.2 體積變形 51
4.2 減載試驗凍土變形分析 55
4.2.1 應力-應變 55
4.2.2 體積變形 58
4.3 K0DCGF 試驗凍土強度 59
4.3.1 強度特徵 59
4.3.2 強度發揮機制 60
4.4 強度弱化機制 61
4.4.1 數值模型 62
4.4.2 本構模型及參數 62
4.4.3 計算結果驗證 63
4.4.4 計算結果與分析 63
4.5 小結 67
第5章 深部凍土能量規律 69
5.1 K0DCGF試驗中凍土破壞特徵 69
5.2 K0DCGF試驗中能量規律 71
5.2.1 K0DCGF載入試驗 71
5.2.2 K0DCGF減載試驗 73
5.2.3 彈性應變能 75
5.2.4 溫度梯度凍土裂紋擴展過程中能量釋放率模型 76
5.3 K0DCGF減載試驗中均勻溫度凍土斷裂能量規律 80
5.4 小結 81
第6章 深部凍土三軸蠕變實驗 82
6.1 軸向蠕變 82
6.1.1 蠕變及蠕變速率 82
6.1.2 最小軸向蠕變速率 82
6.2 體積蠕變 86
6.2.1 體積蠕變速率 86
6.2.2 最終體積蠕變變形 88
6.3 徑向蠕變 89
6.4 凍土蠕變變形機制 92
6.5 蠕變試驗中“非均質”特徵 93
6.5.1 最終徑向蠕變變形 94
6.5.2 徑向“非均勻”變形機制 94
6.6 小結 95
第7章 深土凍結壁設計方法 97
7.1 非均質凍結壁分層計算模型 97
7.1.1 黏彈塑性厚壁圓筒 97
7.1.2 徑向分層圓筒凍結壁 103
7.2 有限段高凍結壁力學模型 108
7.2.1 凍結壁徑向位移的力學模型 110
7.2.2 基本方程 111
7.2.3 求解 112
7.2.4 最大徑向位移 114
7.2.5 相當段高 115
7.2.6 分段常段高疊加法 115
7.2.7 公式討論 116
7.3 小結 120
第8章 深土凍結壁數值模擬實驗 122
8.1 凍結壁溫度場 122
8.1.1 幾何參數 122
8.1.2 熱物理學參數 123
8.1.3 初始條件和相變 123
8.1.4 邊界條件 125
8.1.5 模型單元和格線劃分 125
8.1.6 結果分析 127
8.2 無限長厚壁圓筒凍結壁模型 133
8.2.1 模型邊界條件 133
8.2.2 凍土本構關係 133
8.2.3 計算結果與分析 134
8.3 有限段高凍結壁模型 136
8.3.1 模型幾何參數 136
8.3.2 凍土的蠕變本構關係和力學參數 136
8.3.3 邊界條件 136
8.3.4 計算規劃 137
8.3.5 計算結果與分析 137
8.4 小結 139
第9章 深土凍結壁物理模擬實驗 141
9.1 相似理論與模擬試驗 141
9.2 模擬試驗設計 142
9.2.1 相似準則 142
9.2.2 相似模化 144
9.3 模擬試驗系統 146
9.3.1 試驗台 147
9.3.2 載入與控制系統 148
9.3.3 製冷與溫度控制系統 149
9.3.4 測試系統 151
9.4 試驗方案 154
9.4.1 試驗材料 154
9.4.2 試驗安排 154
9.4.3 試驗步驟 155
9.5 凍結壁溫度場 156
9.6 凍結管間距對凍結壁溫度場影響 163
9.6.1 減小管間距 163
9.6.2 增大圈徑 166
9.6.3 對比分析 170
9.7 凍結壁蠕變特性 171
9.8 小結 175
主要參考文獻 177
