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《硐室开挖过程中考虑应变软化性质的合理性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第42卷第1期Vol.42，No.12016年2月SichuanBuildingMaterialsFebruary，2016硐室开挖过程中考虑应变软化性质的合理性分析徐国耀,项德彬(安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001)摘要:地下硐室施工过程中,岩体应变软化性质会表明,多数岩土类材料在工程荷载作用下都会表现出一定对其开挖及支护产生一系列影响。为保证施工过程中硐室的应变软化性质,不符合理想弹塑性体模型。此外,摩尔围岩的安全和稳定,本文给出了考虑岩体应变软化性质的-库仑准则忽略了中间主应力的影响。两种情况推导所得围岩各区应力、位移分布规律及围岩压力与硐周
2、位移关系硐室围岩承受地应力能力均高于其实际承载能力。为解决的弹塑性理论解。通过简单算例将此理论解答与围岩的实这一难题,目前已有部分学者在该领域进行了相关研究并际工程特性及传统芬纳解进行分析对比,验证了考虑岩石取得了一定的成果。如潘岳,王志强等以等效应力应变为应变软化性质的合理性。中间变量的方法,给出了简化的应变软化本构方程,从而[1-2]关键词:应变软化;弹塑性理论解;芬纳解将岩石的应变软化性质考虑进围岩的弹塑性分析中。中图分类号:TU452文献标志码:A王水林等则提出了将应变软化过程转化为一系列脆性应力[3]文章编号:1672-4011(2016)01-01
3、21-03跌落与塑性流动过程,从而考虑了岩石的应变软化性质。DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2016.01.057利用不同的角度或方法,他们均在该领域做出了有益的研究,但这些研究方法仍然存在一定的局限性。AnalysisofRationalityofConsideringthe基于此现状,本文给出了在考虑Mises屈服准则及中间CharacteristicofStrainSofteninginConstruction主应力下推导所得的围岩各区应力场、移场场以及围岩压ofChamber力与硐周位移关系的理论解答。并运用简单算例将本文给出
4、的理论解与围岩的实际工程性状及传统芬纳解进行了对XUGuoyao,XIANGDebin比,验证了考虑岩石应变软化性质的合理性。(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan232001,China)1硐室开挖模型及围岩力学特性解答Abstract:Thestrainsofteningpropertyofrockmasses1．1圆形硐室开挖力学模型bringsaboutaseriesofproblemintheconstructiono
5、funder-假设硐室受均匀压力,地应力为p,则圆形硐室开挖问0groundchamber.Toguaranteethesafetyandstabilityofthe题的力学模型如图1所示,硐室受力为轴对称问题。考虑到chamber,wegiveoutthetheoreticalanswerofdistributionof硐室开挖过程中,围岩产生环向应力σ及径向应力σ,当环θrstressanddisplacementinsurroundingrockmassesandtherela-向与径向应力差值达到某一定值时,硐壁岩石将进入塑性状tionshipbetw
6、eensurroundingrockpressureandsurroundingrock态,硐周形成应变软化区;随着环径向应力差值继续增长,硐displacement.Finally,wecomparedthetheoreticalanswerwith周将形成塑性流动区,最终依次形成如图1所示的弹性区、thepracticalengineeringcharacteristicsofsurroundingrockand应变软化区和塑性流动区。图中,R为应变软化区外径;R为straditionalFennersolutionusingasimpleexample,
7、throughthe塑性流动区外径;a为硐室半径。analysisofthecomparisonweconfirmedtherationalityofconsid-eringthecharacteristicofstrainsofteninginconstructionofun-dergroundchamber.Keywords:strain-softening;theoreticalanswerofelastic-plastic;Fennersolution0前言地下硐室施工过程中,围岩往往会产生较大的变形,从而使支护结构发生过大的位移或应力集中,从而影响地
8、下硐室的正常使用。因此,在地下硐室正式
