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泥岩核废料处置库温度-渗流-应力耦合参数敏感性分析
被引量：
9
1
作者
陈卫忠
马永尚
+2 位作者
于洪丹
龚哲
李香玲
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期407-416,共10页
针对比利时HADES地下实验室PRACLAY现场加热试验,应用温度-渗流-应力耦合弹塑性模型,模拟现场加热过程中泥岩核废料处置库的水力学响应特征。采用单因素分析法,就泥岩热、水、力学参数对核废料处置库围岩孔压、温度、有效应力的影响进...
针对比利时HADES地下实验室PRACLAY现场加热试验,应用温度-渗流-应力耦合弹塑性模型,模拟现场加热过程中泥岩核废料处置库的水力学响应特征。采用单因素分析法,就泥岩热、水、力学参数对核废料处置库围岩孔压、温度、有效应力的影响进行了三维有限元分析。并基于参数敏感性分析结果,就温度、渗流、应力三场两两耦合作用对处置库围岩水力学响应的影响程度进行了系统分析。研究结果表明:泥岩热、水、力学参数中,渗透系数、弹性模量以及导热系数对加温所导致的超孔压的值影响较大;凝聚力、内摩擦角以及热膨胀系数对孔压的影响较小,但会显著影响围岩的有效应力;导热系数对围岩温度场的分布有决定性影响,温度传递的差异会显著影响围岩的孔压和有效应力;不同的热、水、力学参数对孔压、温度以及有效应力的影响机制是不同的,温度、渗流、应力三场两两耦合作用对围岩水力学响应的影响程度也存在显著的差异性。温度场对应力场、温度场对渗流场的耦合效应十分显著,加热后,围岩超孔压的产生以及热膨胀导致的有效应力变化会显著影响处置库的稳定。该研究结果在一定程度上可以为核废料处置库泥岩的热、水、力学参数的确定及耦合机制分析提供科学依据。
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关键词
温度-应力-渗流耦合
敏感性分析
泥岩
孔隙水压力
有效应力
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职称材料
泥岩各向异性热-水-力耦合特性——基于ATLAS Ⅲ现场加热试验
被引量：
7
2
作者
马永尚
陈卫忠
+3 位作者
龚哲
于洪丹
李翻翻
李香玲
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期426-436,444,共12页
比利时放射性核废料地质备选场址Boom clay是一种典型的横观各向同性材料,在Drucker-Prager帽盖模型的基础上,构建了适用于Boom clay的横观各向同性特点的热-水-力耦合弹塑性本构模型,该模型可反映温度对其强度、弹性模量、渗透性等的影...
比利时放射性核废料地质备选场址Boom clay是一种典型的横观各向同性材料,在Drucker-Prager帽盖模型的基础上,构建了适用于Boom clay的横观各向同性特点的热-水-力耦合弹塑性本构模型,该模型可反映温度对其强度、弹性模量、渗透性等的影响,并在ABAQUS中进行了二次开发。为验证所建立模型的合理性,结合比利时HADES地下实验室ATLAS Ⅲ现场加热试验结果,应用所提出的模型对加热过程中围岩的温度和孔隙水压力的变化规律进行了数值仿真分析。结果表明:所建立的模型能够正确地描述现场加热试验过程中围岩温度场和孔压场所呈现出的各向异性特征,主要表现为热源水平面内测点的孔压在加热功率升高时先略为下降后才升高,在加热功率下降时先略为升高后才下降,而竖直面内测点的孔压在加热功率升高时立即升高,在加热功率下降时立即下降。研究成果表明,考虑各向异性的THM耦合分析能更好地反映加热过程中泥岩温度场和孔压场的实际分布情况,研究结果对类似工程或现场试验的设计、安全运行提供重要的决策依据。
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关键词
BOOM
CLAY
热-水-力耦合
Drucker-Prager帽盖模型
损伤
ATLAS
Ⅲ现场加热试验
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职称材料
题名
泥岩核废料处置库温度-渗流-应力耦合参数敏感性分析
被引量：
9
1
作者
陈卫忠
马永尚
于洪丹
龚哲
李香玲
机构
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
山东大学岩土与结构工程
研究
中心
武汉市政工程设计
研究
院有限责任公司
比利时核废物泥岩处置研究中心
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期407-416,共10页
基金
国家杰出青年基金(No.51225902)
国家自然科学基金(No.51479190)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(No.2013CB036006)~~
文摘
针对比利时HADES地下实验室PRACLAY现场加热试验,应用温度-渗流-应力耦合弹塑性模型,模拟现场加热过程中泥岩核废料处置库的水力学响应特征。采用单因素分析法,就泥岩热、水、力学参数对核废料处置库围岩孔压、温度、有效应力的影响进行了三维有限元分析。并基于参数敏感性分析结果,就温度、渗流、应力三场两两耦合作用对处置库围岩水力学响应的影响程度进行了系统分析。研究结果表明:泥岩热、水、力学参数中,渗透系数、弹性模量以及导热系数对加温所导致的超孔压的值影响较大;凝聚力、内摩擦角以及热膨胀系数对孔压的影响较小,但会显著影响围岩的有效应力;导热系数对围岩温度场的分布有决定性影响,温度传递的差异会显著影响围岩的孔压和有效应力;不同的热、水、力学参数对孔压、温度以及有效应力的影响机制是不同的,温度、渗流、应力三场两两耦合作用对围岩水力学响应的影响程度也存在显著的差异性。温度场对应力场、温度场对渗流场的耦合效应十分显著,加热后,围岩超孔压的产生以及热膨胀导致的有效应力变化会显著影响处置库的稳定。该研究结果在一定程度上可以为核废料处置库泥岩的热、水、力学参数的确定及耦合机制分析提供科学依据。
关键词
温度-应力-渗流耦合
敏感性分析
泥岩
孔隙水压力
有效应力
Keywords
thermo-hydro-mechanical couple sensitivity analysis clay pore water pressure effective stress
分类号
TL941 [核科学技术—辐射防护及环境保护]
TU459 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
泥岩各向异性热-水-力耦合特性——基于ATLAS Ⅲ现场加热试验
被引量：
7
2
作者
马永尚
陈卫忠
龚哲
于洪丹
李翻翻
李香玲
机构
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
山东大学岩土与结构工程
研究
中心
武汉市政工程设计
研究
院有限责任公司
比利时核废物泥岩处置研究中心
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期426-436,444,共12页
基金
国家杰出青年基金项目(No.51225902)
国家自然科学基金资助项目(No.51479190)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(No.2013CB036006)~~
文摘
比利时放射性核废料地质备选场址Boom clay是一种典型的横观各向同性材料,在Drucker-Prager帽盖模型的基础上,构建了适用于Boom clay的横观各向同性特点的热-水-力耦合弹塑性本构模型,该模型可反映温度对其强度、弹性模量、渗透性等的影响,并在ABAQUS中进行了二次开发。为验证所建立模型的合理性,结合比利时HADES地下实验室ATLAS Ⅲ现场加热试验结果,应用所提出的模型对加热过程中围岩的温度和孔隙水压力的变化规律进行了数值仿真分析。结果表明:所建立的模型能够正确地描述现场加热试验过程中围岩温度场和孔压场所呈现出的各向异性特征,主要表现为热源水平面内测点的孔压在加热功率升高时先略为下降后才升高,在加热功率下降时先略为升高后才下降,而竖直面内测点的孔压在加热功率升高时立即升高,在加热功率下降时立即下降。研究成果表明,考虑各向异性的THM耦合分析能更好地反映加热过程中泥岩温度场和孔压场的实际分布情况,研究结果对类似工程或现场试验的设计、安全运行提供重要的决策依据。
关键词
BOOM
CLAY
热-水-力耦合
Drucker-Prager帽盖模型
损伤
ATLAS
Ⅲ现场加热试验
Keywords
Boom clay thermo-hydro-mechanical coupling Drucker-Prager cap model damage ATLAS Ⅲ heating test
分类号
TL941 [核科学技术—辐射防护及环境保护]
TU459 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
泥岩核废料处置库温度-渗流-应力耦合参数敏感性分析
陈卫忠
马永尚
于洪丹
龚哲
李香玲
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
9
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职称材料
2
泥岩各向异性热-水-力耦合特性——基于ATLAS Ⅲ现场加热试验
马永尚
陈卫忠
龚哲
于洪丹
李翻翻
李香玲
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
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