非轴对称荷载下圆形隧洞围岩弹塑性分析解析解

›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (S1): 327-332.

非轴对称荷载下圆形隧洞围岩弹塑性分析解析解

孙金山，卢文波

武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072

收稿日期:2007-05-30 出版日期:2007-10-25 发布日期:2014-03-28
作者简介:孙金山，男，1980年生，博士研究生，从事水利工程施工技术方面研究。
基金资助:
国家自然科学基金雅砻江水电开发联合研究基金重点项目（No.50539100）

Analytical elastoplastic solutions to supporting rock masses of circular tunnels under asymmetric load

SUN Jin-shan, LU Wen-bo

State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China

Received:2007-05-30 Online:2007-10-25 Published:2014-03-28

摘要/Abstract

摘要： 考虑岩石材料的应变软化及扩容效应，采用岩石材料的弹性-塑性软化-塑性残余三线性应力-应变软化模型和莫尔-库仑屈服准则，推导了非轴对称荷载下圆形隧洞围岩弹性区、塑性软化区和塑性残余区的应力场、应变场、位移场和塑性区半径的近似解析解，适用于围岩塑性区较大且侧压力系数1≤λ<3的情况。该近似解析方法与有限元法的计算结果较为接近，可代替有限元方法进行简单的圆形隧洞围岩弹塑性分析。

关键词: 圆形隧洞, 非轴对称荷载, 应变软化, 扩容, 弹塑性分析

Abstract: Considering the behaviors of strength reduction and volume dilatancy of rock materials, the approximate analytical solutions to calculating the extent of the plastic zone, stress field and displacement field in rock masses of circular tunnels are proposed. The elastic-softening-residual plastic triple linear stress-strain model and the Mohr-Coulumb failure criterion are involved. The analytical solutions are valid when the plastic zone is comparatively large and the lateral pressure coefficients 1≤λ<3. These solutions are very close to the results calculated by the finite element method, which can be used for the simple elastoplastic analysis of the circular openings instead of the finite element method.

Key words: circular tunnel, asymmetrical load, strain softening, dilatancy, elastoplastic analysis

中图分类号:

TU 452

孙金山，卢文波. 非轴对称荷载下圆形隧洞围岩弹塑性分析解析解[J]. , 2007, 28(S1): 327-332.

SUN Jin-shan, LU Wen-bo. Analytical elastoplastic solutions to supporting rock masses of circular tunnels under asymmetric load[J]. , 2007, 28(S1): 327-332.

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