不同耦合情况下核废料处置库中缓冲层吸力与位移变化的分析与比较.pdfVIP

－ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ　　工程地质学报　　１００４ ９６６５／２０１５／２３（６）１１６８０７ ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０６．０１８ 不同耦合情况下核废料处置库中缓冲层吸力与位移变 化的分析与比较 秦爱芳　刘梦云 （上海大学土木工程系　上海　２０００７２） 摘　要　在核废料安全处置分析中，非饱和膨润土常被作为缓冲材料，缓冲层膨润土中的吸力和位移变化是影响处置库性状 的两个重要的物理参数。吸力直接影响膨润土的渗透性和力学性质；而位移变化则直接影响处置库设计的成败。本文以 － － ＦＥＢＥＸ原位试验数据为依据，应用有限元软件ＣＯＤＥＢＲＩＧＨＴ，分析缓冲层膨润土在热 水 力不同耦合形式下吸力和位移的 变化规律，通过对不同耦合模式下吸力和位移的对比，分析影响吸力与位移变化的主要因素。结果可使我们进一步了解核废 料处置库中缓冲层的性状，也可为核废料处置库设计计算时选用简单而有效的耦合模型提供参考。 － － 关键词　有限元软件　ＣＯＤＥＢＲＩＧＨＴ　核废料处置库　热 水 力耦合　数值模拟 中图分类号：ＴＵ４１３５　　文献标识码：Ａ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮ ＯＦ ＳＵＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ ＯＦ ＢＵＦＦＥＲ ＬＡＹＥＲ ＩＮ ＮＵＣＬＥＡＲ ＷＡＳＴＥ ＤＩＳＰＯＳＡＬ ＲＥＰＯＳＩＴＯＲＹ ＵＮＤＥＲ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴ ＣＯＵＰＬＩＮＧ ＦＯＲＭＳ ＱＩＮ Ａｉｆａｎｇ　ＬＩＵ Ｍｅｎｇｙｕｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＣｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００７２） Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄａｔａ ｏｆｔｈｅ ｉｎｓｉｔｕ ｔｅｓｔ ｏｆＦＥＢＥＸ，ｔｈｅ ＣＯＤＥＢＲＩＧＨＴ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｎｅａｒｆｉｅｌｄ ｏｆｎｕｃｌｅａｒ ｗａｓｔｅ ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ ａｎｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｒｕｌｅ ｏｆ ｓｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ － ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆｏｒｍｓ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏｈｙｄｒｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ．Ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆｏｒｍｓ，ｗｅ ｃａｎ ａｎａｌｙｚｅｔｈｅ ｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｒｅｔｏ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｃａｎ ｓｈｏｗｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｂｕｆｆｅｒｌａｙｅｒ ｏｆｎｕｃｌｅａｒｗａｓｔｅ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｎｄ ｓｉｍｐｌｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆｐｒｏｊｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ　ＦＥＭｓｏｆｔｗａｒｅ，ＣＯＤＥＢＲＩＧＨＴ，Ｎｕｃｌｅａｒ ｗａｓｔｅ ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ，Ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｈｅｒｍｏｈｙｄｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ， Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ － － － － 　 收稿日期：２０１４ １０ ２０；收到修改稿日期：２０１５ ０３ ３１．  基金项目：国家自然科学基金，上海自然科学基金（１３ＺＲ１４１６２００）资助． － 第一作者简介：秦爱芳（１９６６ ），女，博士，教授，主要从事非饱和土固结及核废料处置库性状研究．Ｅｍａｉｌ：ｑｉｎａｉｆａｎｇ＠ｓｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ２３（６）　秦爱芳等：不同耦合情况下核废料处置库中缓冲层吸力与位移变化的分析与比较 １１６９ 内注水试验，并使用 ＣＯＤＥＢＲＩＧＨＴ 软件对其进行 ０　引　言