深埋隧道层状岩体弹塑性本构模型研究

›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (9): 2404-2408.

深埋隧道层状岩体弹塑性本构模型研究

韩昌瑞¹，张波¹，白世伟¹，夏彬伟²，倪才胜^1,3

1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071； 2. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆 400030；3. 广东省水利厅，广州 510150

收稿日期:2008-04-16 出版日期:2008-09-10 发布日期:2013-08-03
作者简介:韩昌瑞，男，1971年生，博士研究生，主要从事岩土工程方向的研究
基金资助:
国家自然科学基金重点项目（No. 50334060）资助。

Research on elastoplastic constitutive model of layered surrounding rockmass of a deep buried tunnel

HAN Chang-rui¹, ZHANG Bo¹, BAI Shi-wei¹, XIA Bin-wei², NI Cai-sheng^1,3

1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. China Education Ministry’s Key Lab. for the Exploitation of Southwest Resources and the Environmental Disaster Control Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030 China; 3. Water Resources Department of Guangdong Province, Guangzhou 510150, China

Received:2008-04-16 Online:2008-09-10 Published:2013-08-03

摘要/Abstract

摘要： 共和隧道围岩为薄层状灰岩，岩样试件单轴压缩全过程曲线表现为明显的各向异性，且隧道现场监测发现围岩屈服破坏也具有明显的方向性。据此选择合适的屈服准则及其强度参数随岩层倾角（与最大主应力的夹角）变化规律。结合各向异性弹性本构方程，获得横观各向同性弹塑性本构关系并利用C++语言实现。利用该本构模型对共和隧道进行数值模拟，计算结果与破坏特征基本吻合，验证了该模型的正确性，可以用于该隧道支护设计及稳定性分析。

关键词: 隧道, 层状岩体, 各向同性, 弹塑性本构, 数值模拟

Abstract: Surrounding rock of Gonghe Tunnel is lamellar limestone. Its rock specimens have distinct anisotropy from complete stress-strain curve in uniaxial compression test; and yield failure of surrounding rockmass has remarkably directional property from in-situ monitoring results. According to these results and characters, selecting appropriate yield function and suitable strength parameters vary with angle between layered rockmass or maximum principal stress, combining elastic constitutive function of anisotropy; then elastoplastic constitutive function of anisotropy is obtained and implemented with C++ language. Gonghe Tunnel is numerically modeled by utilizing this constitutive function; and numerical simulation results essentially coincide with failure character. It is shown that the elastoplastic constitutive function of anisotropy is correct; and it can be used for analyzing support design and stability of the tunnel.

Key words: tunnel, layered surrounding rockmass, anisotropy, elastoplastic constitutive model, numerical modelling

中图分类号:

TU 443

韩昌瑞,张波,白世伟,夏彬伟,倪才胜,. 深埋隧道层状岩体弹塑性本构模型研究[J]. , 2008, 29(9): 2404-2408.

HAN Chang-rui, ZHANG Bo, BAI Shi-wei, XIA Bin-wei, NI Cai-sheng，. Research on elastoplastic constitutive model of layered surrounding rockmass of a deep buried tunnel[J]. , 2008, 29(9): 2404-2408.

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