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《鉆孔應變觀測影響因素的數(shù)值模擬分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第31卷第1期大地測量與地球動力學Vol.31No.12011年2月JOURNALOFGEODESYANDGEODYNAMICSFeb.,2011文章編號:167125942(2011)01200342063鉆孔應變觀測影響因素的數(shù)值模擬分析李玉江陸遠忠陳連旺詹自敏葉際陽(中國地震局地殼應力研究所,北京100085)摘要利用有限元數(shù)值模擬方法,研究在非均勻地應力作用下,鉆孔開挖前后區(qū)域應力場的變化特征,并探討鉆孔開挖后巖石、水泥、探頭的彈性模量、泊松比及水泥的厚度與膨脹系數(shù)的變化對分量應變及面應變觀測的影響。研究結(jié)
2、果表明:鉆孔開挖造成區(qū)域應力場擾動的范圍大概為1.5倍孔徑。在“探頭2水泥環(huán)2圍巖”系統(tǒng)中,各參數(shù)的變化對應變觀測的影響程度不同,但分量應變對外界載荷的響應趨勢基本一致。在均勻地應力作用下,水泥厚度對應變的影響與水泥的彈性模量有關(guān),且隨著水泥膨脹系數(shù)的增加,面應變存在減小的趨勢。關(guān)鍵詞分量應變;應力場;彈性模量;面應變;數(shù)值模擬中圖分類號:P315.72;TH762文獻標識碼:ANUMERICALSIMULATIONOFAFFECTINGFACTORSONBOREHOLESTRAIN2METEROBSERVATIO
3、NLiYujiang,LuYuanzhong,ChenLianwang,ZhanZiminandYeJiyang(InstituteofCrustalDynamics,CEA,Beijing100085)AbstractOnthebasisofthe“casing2cementsheath2formation”system,thethreedimensionalfiniteelementmodelwasbuilt.Withthismodel,andunderthenon2uniformstresscondition
4、s,thestresschangecharacteristicsbeforeandaftertheboreholedrillingwerestudiedandtheeffectsofthechangesoftheelasticmodulusoftherock,cementandsondecasing,thePoissonratio,thecementthicknessandtheexpansioncoefficientofthesystemonthecomponentstrainandplanestrainafte
5、rdrillingwereinquiredaswell.Theresultsindicatethattheinfluenceinci2dencefromtheboreholedrillingisprobably1.5timesasbigastheaperture.Theinfluenceofeachparameter’schangeonthestrainisdifferent,whereasthecomponentstrainresponsetrendtotheexteriorloadisprimarilyalik
6、e.Otherwise,undertheuniformstressconditions,theeffectofthecementthicknessonthestrainisrelatedtothece2mentelasticmodulus,buttheplanestrainisofnegativecorrelationwiththeexpansioncoefficient.Keywords:componentstrain;stressfield;elasticmodulus;planestrain;numerica
7、lsimulation但對短期連續(xù)地殼形變的監(jiān)測還無法實現(xiàn)。鉆孔應1引言變儀的應用為我們開展小區(qū)域精細的、連續(xù)的應變[1]以GPS為主要手段的“中國地殼運動觀測網(wǎng)場微變化研究提供了基礎。絡”對中國大陸長周期、大范圍的形變實現(xiàn)了監(jiān)測,鉆孔應變儀的廣泛布設,獲得了豐富的觀測資3收稿日期:2010208217基金項目:中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務專項(ZDJ2009-13,ZDJ2010-12)作者簡介:李玉江,男,1982年生,研習員,主要從事應力應變場方面的數(shù)值模擬研究.E-mail:honylee@yahoo.
8、com.cn第1期李玉江等:鉆孔應變觀測影響因素的數(shù)值模擬分析35料,但是更多地是應用鉆孔應變的觀測資料去開展縱向上約束;2)分別定義圍巖、水泥、探頭、桿的彈[2-9]相關(guān)的研究。而對于影響資料本身的區(qū)域地質(zhì)性模量和泊松比為E1、E2、E3、E4與ν1、ν2、ν3、ν4;3)構(gòu)造條件、探頭材料、固結(jié)水泥的物性參數(shù)及厚度、應變e1、e2、e3、e4分別為分量應
