含夹层盐岩储库流变损伤后动力荷载作用效应研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yocar
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由于良好的蠕变、低渗透率及损伤自我恢复等特性,使得盐岩储库成为能源储备及放射性废物处置的理想场所。针对我国盐岩矿床软弱夹层多、单层厚度薄的特点,现有的研究已经在含夹层盐岩的蠕变、渗流等静力学特性方面取得了一定的进展。本文在现有的关于盐岩动力特性研究成果的基础上,对含夹层盐岩储库进行了地震和爆炸作用下的数值模拟研究。主要内容如下:(1)采用PWIPP模型对单洞室、多洞室含夹层盐岩储库进行地震动力分析。不同内压、不同埋置深度下盐岩洞室的动力响应计算结果表明,大埋深盐岩洞室的抗震稳定性较好。对于不同洞室间距下的双洞室盐岩储库,从盐岩和泥岩夹层的塑性区分布与发展,单元应力差的讨论可以看出,洞室间距大于两倍最大洞室半径时,洞室之间的相互影响可以忽略不计。(2)进行能源储库的爆炸可能性分析,并通过可燃气体在密闭空间中爆炸的理论及实验研究,拟合出符合气体爆炸实际发展规律的爆炸波。计算过程同样采用PWIPP模型,对单洞室及多洞室盐岩储库进行爆炸动力分析。结果表明,拟合爆炸波下的洞室动力响应大于简化三角形爆炸波。爆炸波随传播距离的衰减结果表明,气体爆炸波的影响深度较小,当洞室间距大于两倍最大洞室半径时,可以满足爆炸动力稳定的要求。(3)在盐岩应变率效应试验研究的基础上,实现了不同加载速率下盐岩强度应变率效应的数值模拟。(4)自定义损伤本构模型下,洞室流变损伤后地震和爆炸作用下洞室的动力响应规律和PWIPP模型的计算结果相似。
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