基于随机相场模型的储气洞室起裂压力研究

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2025年第11期北京时间：

作者：何修涵，周舒威，徐英俊，夏才初，刘瑞

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.宁波大学 岩石力学研究所，浙江 宁波 315211

摘要：为研究围岩断裂力学参数的空间变异性对储气洞室起裂压力的影响，基于随机场理论、质量和能量守恒定律、傅里叶定律和变分一致原理建立适用于压气储能内衬洞室的热力耦合随机相场模型，并通过试验和数值模拟验证了其正确性。结合蒙特卡洛法，选取典型压气储能案例分析研究。研究表明：储气洞室的起裂压力受到岩体空间变异性的显著影响，随着弹性模量和临界能量释放率变异系数的增加而减小，且二者空间变异性共同作用下呈近似反比关系，而弹性模量和临界能量释放率的自相关距离的影响较小；弹性模量相较于临界能量释放率，其空间变异性对起裂压力的影响更大。

关键词：压缩空气储能,起裂压力,空间变异性,随机相场模型,热力耦合

基金资助：国家自然科学基金（52278408）；国家自然科学基金青年基金（海外）（2021）；中央高校基本科研业务费（22120240146）