声明
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意义
1.3 国内外研究现状及存在的问题
1.3.1反分析优化算法研究现状
1.3.2岩石蠕变本构模型辨识研究现状
1.3.3应用分数阶微积分理论的岩石本构模型现状
1.3.4隧道围岩蠕变研究现状
1.3.5本构模型二次开发研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.5 研究方法
第2章 差分进化模拟退火优化算法研究
2.1岩土工程反分析理论概述
2.2差分进化算法简介
2.2.1差分进化算法的策略和步骤
2.2.2差分进化算法控制参数选择
2.3模拟退火算法简介
2.3.1物理系统退火过程
2.3.2 Metropolis准则
2.4混合差分进化-模拟退火算法（SADE）
2.4.1差分进化-模拟退火算法设计
2.4.2算法验证
2.5 SADE在岩石参数反演中的应用
2.5.1优化问题的目标函数与约束条件
2.5.2选择回归函数
2.5.3参数的反演步骤
2.5.4算例
2.6 本章小结
第3章 岩石蠕变本构模型及其参数辨识
3.1岩石蠕变全过程
3.1.1岩石蠕变特征及其本构方程
3.1.2岩石参数辨识的解析法
3.2 SADE算法反演单轴压缩蠕变参数
3.2.1单轴压缩蠕变试验
3.2.2 SADE算法反演单轴压缩蠕变常参数
3.2.3对模型变参数的讨论
3.2.4 SADE算法反演单轴压缩蠕变变参数
3.3 SADE算法辨识三轴压缩实验的蠕变模型
3.3.1岩石本构模型辨识的基本原则
3.3.2岩石三轴压缩蠕变试验
3.3.3蠕变模型的三维表达式
3.3.4 SADE算法辨识蠕变模型的过程及结论
3.4 本章小结
第4章 隧道围岩蠕变本构模型及其参数反分析
4.1优化反分析法辨识围岩参数的一般过程
4.2 圆形隧道数值试验对反分析方法的验证
4.2.1 数值试验验证思路
4.2.2 圆形隧道开挖数值模拟试验
4.3围岩蠕变参数反分析
4.3.1 SADE算法反分析围岩蠕变参数
4.3.2 围岩蠕变参数反分析结果与分析
4.4围岩蠕变本构模型辨识
4.4.1围岩蠕变本构模型辨识原理
4.4.2 SADE算法辨识围岩蠕变本构模型
4.4.3围岩蠕变本构模型辨识结论与验证
4.5 本章小结
第5章 基于分数阶微积分的Burgers加速蠕变模型研究
5.1 Burgers蠕变模型
5.1.1 Burgers蠕变模型的力学特征
5.1.2 Burgers蠕变模型的三维表达式
5.2基于分数阶微积分的Burgers蠕变模型
5.2.1分数阶微积分元件
5.2.2基于分数阶微积分理论改进Burgers模型的讨论
5.3描述加速蠕变的Burgers模型
5.3.1非线性黏塑性元件
5.3.2非线性黏塑性元件描述加速蠕变
5.4改进的Burgers模型
5.4.1改进Burgers模型的三维蠕变方程
5.4.2三轴压缩试验及参数辨识
5.4.3模型参数敏感性分析
5.5 本章小结
第6章 围岩蠕变本构模型在FLAC3D中的二次开发
6.1 FLAC3D简介
6.2 FLAC3D蠕变模型
6.3 FLAC3D开发自定义本构
6.3.1 FLAC3D自定义本构的基本原理
6.3.2 FLAC3D 自定义本构的关键技术
6.4改进Burgers模型自定义开发
6.4.1改进Burgers模型的计算原理
6.4.2改进Burgers模型的开发过程
6.5模型验证
6.5.1三维蠕变数值试验
6.5.2模拟结果分析
6.6 本章小结
第7章 工程应用
7.1 隧道围岩等效蠕变本构与等效蠕变参数
7.2 工程概况
7.3 隧道围岩等效蠕变本构模型辨识
7.3.1围岩等效蠕变本构模型辨识的具体步骤
7.3.2围岩等效本构模型辨识结论及其验证
7.4 隧道施工期数值模拟分析
7.4.1参数的给定
7.4.2计算蠕变的时间设置
7.4.3施工期各阶段模拟
7.4.4计算结果及二衬施作时间
7.5 围岩蠕变对隧道施工期的影响
7.6 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2创新点
8.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果
武汉理工大学;
