›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (7): 1967-1973.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

混凝土喷层支护节理岩体等效力学模型及其应用

付成华1,周洪波2,陈胜宏3   

  1. 1.西华大学 能源与环境学院,成都 610039;2.二滩水电开发有限责任公司,成都 610021; 3.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:2008-11-03 出版日期:2009-07-10 发布日期:2011-03-10
  • 作者简介:付成华,女,1978年生,博士研究生,教师,主要从事水利水电工程的教学和研究工作.
  • 基金资助:

    西华大学重点科研基金项目(No. Z0720401)。

Equivalent mechanical model of joined rockmass reinforced by shotcrete lining and its application

FU Cheng-hua1, ZHOU Hong-bo2, CHEN Sheng-hong2   

  1. 1. School of Energy and Environment, Xihua University, Chengdu 610039, China; 2. Ertan Hydropower Development Company, Ltd., Chengdu 610021, China; 3. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China
  • Received:2008-11-03 Online:2009-07-10 Published:2011-03-10

摘要:

考虑喷层在节理面局部的限剪和限裂作用,提出喷层支护节理岩体流变模型,在此基础上推导出喷层支护节理岩体的本构关系,建立了一种喷层支护节理岩体等效力学模型。采用该模型进行结构有限元计算,喷层、节理均不需要离散网格,进行等效模拟;当实际节理裂隙的数量与方向或喷层的厚度变化时,也不需要变化计算网格,从而可降低前处理工作量,为大型复杂结构的计算分析提供较大便利。最后,通过算例和实际工程验证了该模型的有效性——不仅具有离散模型便于模拟喷层真实作用机制的优点,而且具有等效模拟简单易行的优点,具有较好的工程应用前景。

关键词: 混凝土喷层, 节理岩体, 等效模拟, 流变模型, 本构方程

Abstract:

A rheological model of equivalent simulation has been presented by considering the lining’s action of controlling shear and crack on joints and fractures; and on this base, the constitutive equation of jointed rock mass reinforced by shotcrete lining has been deduced; so the equivalent mechanical model of jointed rock mass reinforced by shotcrete lining has been established. When a structure is analyzed by using this mechanical model, joints or shotcrete linings need not to be discreted grids, and are equivalently simulated. If the number and direction of joints or the thickness of shotcrete lining are changed in the analysis of structures, the finite element mesh will keep unchanged. In this way, the pre-treatment workload is reduced and the analysis of the large scale rock structures becomes relatively convenient. Finally, this mechanical model has been verified by examples-not only effective in the simulation of the mechanism of shotcrete lining similar to discrete model, and convenient and practical for the complicated structures similar to equivalent simulation; it will be of good practical application.

Key words: shotcrete lining, jointed rockmass, equivalent simulation, rheological model, constitutive equation

中图分类号: 

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