深隧道围岩分区破裂的数学模拟
详细信息
- 责任者：戚承志^c北京建筑工程学院^d1965^e博士^f教授 ; 钱七虎^c解放军理工大学 ; 王明洋 ; 陈剑杰^c西北核技术研究院
- 刊名：岩土力学
- 出版年：2012
- 卷期：33^b11总210
- 关键词：隧道 ; 破裂 ; 围岩变形20^a数值模拟 ; 围岩稳定 ; 本构方程
- 页码：3439～3446
- 索书号：P478.06/357
- 图表：^c参27插图
- 分类号：1600
- 文摘期号：2013/06/
摘要
该研究为先前深隧道围岩分区破裂现象内变量梯度塑性模型的进一步发展。利用应变梯度模型研究了深隧道围岩的分区破裂现象。作为额外的状态变量，在此引入应变梯度这一新变量。利用虚功原理得到了深隧道围岩的平衡方程、边界条件和流动准则，利用Clausius‐Duhem不等式获得了岩体的本构方程。对于圆形深隧道，由上述模型的一般方程得到了弹性变形情况下、具有下降段的弹塑性变形情况下和不考虑弹性变形的塑性变形情况下圆形深隧道围岩的支配方程，得到了解析解，并讨论了解析解的性质。这一模型不仅扩展了隧道围岩的经典弹塑性模型，也为下一步数值研究深隧道围岩的分区破裂现象奠定了理论基础。