岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (7): 1925-1932.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1637
曹朔1, 2, 3,喻勇1, 2, 3,汪波4
CAO Shuo1, 2, 3, YU Yong1, 2, 3, WANG Bo4
摘要: 为了较好地描述圆形隧道开挖后围岩的流变特性,假设围岩本构模型为西原模型,选用Drucker-Prager屈服准则,考虑塑性区的黏性与剪胀特性,推导了圆形隧道开挖后围岩塑性区半径、应力、位移的理论解。当剪胀角 =0°时,这些解答转化为体积不变假设下基于Mohr-Coulomb准则和西原模型的黏弹?黏塑性解。通过具体算例,分析了剪胀角对塑性区半径、洞壁位移和应力场的影响。将黏弹?黏塑性位移解和黏弹?塑性位移解进行了对比分析。结果表明:围岩达到稳态之前,剪胀角对应力场和塑性区半径影响较小,对洞壁位移影响较大。稳态围岩的应力场和塑性区半径与剪胀角取值无关。稳态围岩洞壁位移随着剪胀角的增大有较为明显的增加。塑性区的黏性特性对围岩的稳态应力没有影响,对围岩的稳态洞壁位移有较大的影响。剪胀角较大时,应考虑塑性区的黏性,否则会低估稳态围岩洞壁位移。研究结果对实际工程有一定的参考价值。
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[1] | 王力, 李高, 陈勇, 谭建民, 王世梅, 郭飞, . 赣南地区人工切坡降雨致灾机制现场模型试验[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 846-854. |
[2] | 刘昌, 张顶立, 张素磊, 房倩, 方黄城, . 考虑围岩流变及衬砌劣化特性的隧道 长期服役性能解析[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2795-2807. |
[3] | 陈有亮, 刘耕云, 杜曦, RAFIG Azzam, 吴东鹏, . 考虑膨胀应力和剪胀的深埋隧道弹塑性解[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2525-2535. |
[4] | 袁庆盟, 孔亮, 赵亚鹏, . 考虑水合物填充和胶结效应的深海能源土 弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2304-2312. |
[5] | 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于Hoek-Brown准则的岩石应变软化模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 939-951. |
[6] | 金磊磊, 魏玉峰, 黄鑫, 魏婕. 基于节理面三维形貌的岩石节理抗剪强度 计算模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3355-3364. |
[7] | 张晨阳, 谌民, 胡明鉴, 王新志, 唐健健, . 细颗粒组分含量对钙质砂抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 195-202. |
[8] | 刘斯宏, 沈超敏, 毛航宇, 孙 屹. 堆石料状态相关弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2891-2898. |
[9] | 李建朋, 高岭, 母焕胜. 高应力卸荷条件下砂岩扩容特征及其剪胀角函数[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2119-2126. |
[10] | 储昭飞, 刘保国, 任大瑞, 宋宇, 马强, . 软岩流变相似材料的研制及物理模型试验应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2172-2182. |
[11] | 何子露, 刘威, 何思明, 闫帅星, . 饱和松散堆积体快速滑动的剪胀效应 机制与过程模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2389-2396. |
[12] | 夏才初, 刘宇鹏, 吴福宝, 徐 晨, 邓云纲, . 基于西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1638-1648. |
[13] | 王凤云, 钱德玲, . 基于统一强度理论深埋圆形隧道围岩的剪胀分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1966-1976. |
[14] | 周 辉, 程广坦, 朱 勇, 陈 珺, 卢景景, 崔国建, 杨聘卿, . 大理岩规则齿形结构面剪切特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 852-860. |
[15] | 陆 勇, 周国庆, 杨冬英, 宋家庆, . 砂土剪胀软化、剪缩硬化统一本构的显式计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 978-986. |
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