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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 层状盐岩力学特性试验研究2

1.3 层状岩体力学特性理论研究2

1.4 层状盐岩溶腔建设3

1.5 层状盐岩一些关键问题研究3

第2章 盐岩及泥岩夹层力学特性试验研究5

2.1 概述5

2.2 平顶山盐岩和夹层单轴、三轴压缩力学性质试验5

2.2.1 试样准备5

2.2.2 单轴压缩试验6

2.2.3 三轴压缩试验8

2.3 平顶山盐岩蠕变力学试验12

2.3.1 试验概述12

2.3.2 样品采集、加工要求12

2.3.3 蠕变试验设备12

2.3.4 试验过程12

2.3.5 试验结果13

2.4 层状盐岩单轴压缩过程声发射试验13

2.4.1 试验方案13

2.4.2 声发射事件试验结果分析14

2.5 层状盐岩蠕变过程的声发射试验20

2.5.1 试验方案20

2.5.2 层状盐岩蠕变声发射试验结果分析21

2.6 层状盐岩界面微观分析29

第3章 平顶山盐矿物探试验32

3.1 平顶山盐田地质概况32

3.1.1 平顶山盐田区域地质概况32

3.1.2 研究靶区盐矿地质34

3.1.3 试验区地质可储性分析37

3.2 物探方法的选取37

3.3 地面物探工程的布置38

3.4 可控源音频大地电磁法（CSAMT）38

3.5 CYT法39

3.6 TEM法41

3.7 平顶山盐岩电阻率测定试验43

3.7.1 测试仪器43

3.7.2 测试样品43

3.7.3 测试过程43

3.7.4 测试结果及分析44

第4章 层状盐岩因弹性参数不匹配引起的差异变形问题45

4.1 概述45

4.2 层状盐岩体细观应力场和位移场有限元分析45

4.3 第一类层状盐岩模型分析46

4.3.1 单轴压缩模拟结果分析46

4.3.2 三轴压缩模拟结果分析48

4.4 第二类层状盐岩模型分析50

4.4.1 单轴压缩模拟结果分析50

4.4.2 三轴压缩模拟结果分析51

4.5 对层状盐岩圆柱型试样的单轴压缩模拟结果分析53

4.6 层状盐岩加载破坏机理分析56

第5章 层状盐岩因蠕变率不匹配引起的差异变形问题57

5.1 概述57

5.2 两相或多相复合蠕变相互作用问题研究简述57

5.3 有限元模型建立和计算工况57

5.4 单轴压缩下层状盐岩蠕变过程分析58

5.4.1 因蠕变率不匹配导致应力重分布问题58

5.4.2 因蠕变率不匹配对层状盐岩蠕变效应的影响64

5.5 三轴荷载下层状盐岩蠕变分析65

5.5.1 对三轴加载第一种模型的分析65

5.5.2 对三轴加载第二种模型的分析68

5.6 有关问题的进一步讨论68

第6章 层状盐岩体非线性蠕变本构模型70

6.1 概述70

6.2 层状盐岩体非线性蠕变本构模型70

6.2.1 层状盐岩体细观力学非线性蠕变模型基本框架70

6.2.2 泥岩夹层与盐岩层本构模型建立71

6.3 层状盐岩体非线性蠕变本构方程具体推导过程73

6.4 层状盐岩体各向异性非线性蠕变本构模型增量形式76

6.5 固体蠕变的有限元分析方法基本理论78

6.5.1 弹性域中的有限元分析78

6.5.2 含蠕变应变的有限元分析79

6.5.3 非线性问题的增量迭代解法79

6.5.4 蠕变分析显式算法80

6.6 ABAQUS有限元计算基本原理80

6.6.1 有限元软件介绍80

6.6.2 UMAT子程序设计81

6.7 本构模型二次开发增量迭代算法主要实现步骤82

6.8 试验验证与讨论82

第7章 平顶山盐矿废弃盐岩溶腔长期稳定性研究84

7.1 废弃盐岩溶腔井组工程概况84

7.2 计算模型的建立84

7.3 本构模型及参数确定89

7.4 溶腔稳定性分析计算方案89

7.5 溶腔稳定性分析91

7.5.1 盐岩溶腔溶蚀完毕后位移应力分布91

7.5.2 溶腔废弃2年后位移应力塑性区分析93

7.5.3 溶腔在注采气运行10年后应力位移塑性区分析96

7.5.4 D1-2单井溶腔在某压力下不同运行时间的体积变化分析99

7.5.5 D1-1与D1-2溶腔群在运行10年后的应力位移塑性区分析99

参考文献103