大数据-算法-BoomClay泥岩渗流应力损伤耦合流变模型参数反演与工
本文档主要介绍了基于大数据和算法的BoomClay泥岩渗流应力损伤耦合流变模型参数反演与工程应用。该研究工作对泥岩的力学特性、渗透性、开挖扰动区、地下水-围岩相互作用机理等方面进行了深入研究,并建立了泥岩弹塑性损伤本构模型、渗流场反演模型、损伤演化方程等。
在泥岩力学特性方面,本研究工作建立了考虑最大拉应力准则的修正Mohr-Coulomb模型,并将损伤引入到修正的Mohr-Coulomb准则中,基于损伤势函数的概念建立了泥岩弹塑性损伤本构模型。同时,研究工作还提出了基于拉丁超立方抽样和Nelder-Mead法的参数反演方法,并编制了优化反演分析程序。
在渗流场方面,本研究工作建立了基于渗流场反演模型,描述泥岩的渗透性演化规律,并基于有限元优化法反演了泥岩的渗透系数和渗透性演化方程中的待定参数。
在损伤演化方面,本研究工作建立了泥岩损伤演化方程,描述泥岩的损伤演化过程,并基于损伤概念建立了描述岩体破坏过程的渗流-应力-损伤耦合模型。
在蠕变损伤方面,本研究工作建立了基于Mohr-Coulomb准则的蠕变势,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的非线性蠕变损伤本构模型,并采用了显式积分算法编制了UMAT蠕变本构程序。
本研究工作还对泥岩力学特性、渗透性、本构模型及长期强度准则等研究成果进行了总结,并采用数值模拟方法研究储库围岩孔隙压力分布规律、开挖扰动区的损伤演化过程及渗透性演化规律,对围岩稳定性进行评价,预测试验巷道长期稳定性。
本研究工作对基于大数据和算法的BoomClay泥岩渗流应力损伤耦合流变模型参数反演与工程应用进行了深入研究,并提供了一种新的方法来研究泥岩的力学特性、渗透性和损伤演化规律。