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应力场-渗流场耦合

/flow-deformation coupling/
最后更新 2024-12-05
浏览 150
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多孔介质或节理岩体内部渗流场和应力场之间的相互影响和相互作用的现象。又称流固耦合。是多场耦合理论的重要研究内容之一。

英文名称
flow-deformation coupling
又称
流固耦合
所属学科
土木工程

岩土介质渗流应力耦合理论是渗流力学、岩石力学、土力学相互渗透、相互交叉的产物。研究对象包括水利水电工程的渗流与控制、核废料处置工程、以及矿井的疏干降压等问题。在此类工程中,一方面由于工程施工改变了岩体内部的应力场,从而引起岩体中地下水水力学特征的改变;另一方面,由于工程结构的出现,改变了影响区域内的渗流场,使岩体应力场作用的强度、范围以及形式等发生改变,最终影响岩体的稳定性。

渗流场与应力场耦合问题最初由多孔介质的力学特征描述。1923年,奥地利岩土工程师K.von太沙基(Karl von Terzaghi, 1883-10-02~1963-10-25)提出了饱和土体的有效应力原理,建立了饱和土体一维固结理论,首次考虑了水的影响。岩体中的渗流场与应力场耦合理论则起源于20世纪50年代的国外水库诱发而引起的地震分析,到70年代才由P.A.威瑟斯庞(P.A.Witherspoon)正式提出,80年代以后才逐步发展完善。

已有的裂隙岩体渗流场与应力场耦合理论模型主要有等效连续介质模型、双重介质模型和离散裂隙网络模型等。

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