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基于应变梯度理论的分区破裂机制分析研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:岩石力学与工程学报
  • 时间:2016
  • 页码:724-734
  • 期号:04
  • 便笺:42-1397/O3
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者地址:山东大学岩土与结构工程研究中心;聊城大学建筑工程学院;
  • 作者机构:[1]山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南250061, [2]聊城大学建筑工程学院,山东聊城252059
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(41172268,51279093)
中文摘要:

随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩中将出现与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。为进一步研究分区破裂现象的形成机制,基于应变梯度理论和连续损伤力学建立分区破裂弹性损伤软化模型,推导考虑平面外应力影响的准平面应变问题的平衡方程和边界条件,应用Matlab求得深部洞室围岩中径向位移、径向应变和应力的波峰和波谷交替出现的振荡型变化规律。理论计算值与地质力学模型试验实测值在量值与变化规律两方面均符合较好,这证实了分区破裂弹性损伤软化模型在解释深部岩体分区破裂问题中的适用性。深部洞室围岩中应力场的波峰和波谷交替出现的振荡型变化规律是导致分区破裂现象出现的关键原因。

英文摘要:

With the increase of excavation depth,the zonal disintegration phenomenon in surrounding rock of deep cavern appears,which is quite different from the failure mode of shallow cavity. In order to further study the mechanism of zonal disintegration,an elastic damage softening model for zonal disintegration was put forward based on the strain gradient theory and continuum damage mechanics. The equilibrium equations and boundary conditions of quasi-plane strain problem were deduced considering the out-of-plane stress influence. The numerical solutions of radial displacement and radial strain and stresses in deep surrounding rockmass were calculated using Matlab. The numerical solutions presented an oscillation mode. The theoretical calculated values are in good agreement with the model test data. The applicability of elastic damage softening model for zonal disintegration in the explanation of zonal disintegration was confirmed. The oscillation mode of stress in deep surrounding rock is the critical reason for the formation of zonal disintegration.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823