基于统一强度准则改进式的压力隧洞弹塑性应力分析  

Elastoplastic stress analysis of pressure tunnel based on improvement of unified strength criterion

作　　者：刘伟平[1] 罗小艳[2] 胡小荣[1] 扶名福[1] 

机构地区：[1]南昌大学建筑工程学院,南昌330031 [2]江西科技师范学院建筑工程学院,南昌330013

出　　处：《岩土力学》2011年第S1期236-240,259,共6页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金项目资助(No.10862004);江西省自然科学基金资助(No.2007GZC2073)

摘　　要：基于具有抛物线型强度包络线的统一强度准则,即对双剪双参数统一强度准则进行相应的非线性化处理,考虑了中间主应力影响,分析在渗流作用下压力隧洞弹塑性力学行为。通过分析中间主应力对压力隧洞的塑性区半径影响可知,随着中间主应力的参数的增大,塑性区半径也相应减小。通过考虑和不考虑渗流场影响的实例对比分析表明,考虑渗流场时所得塑性区半径要比不考虑时大,而且随着孔隙水压力的增大,渗流场的影响越显著。隧洞径向应力和切向应力也与中间主应力参数b和渗流场密切相关。通过与直线型统一强度准则对比分析可知,采用两种不同准则时所得结果相差较大。隧洞设计时应根据岩石强度特性合理地选择数b,为强度包络线近似于二次抛物线的围岩隧洞设计提供理论依据。基于具有抛物线型强度包络线的统一强度准则,即对双剪双参数统一强度准则进行相应的非线性化处理,考虑了中间主应力影响,分析在渗流作用下压力隧洞弹塑性力学行为。通过分析中间主应力对压力隧洞的塑性区半径影响可知,随着中间主应力的参数的增大,塑性区半径也相应减小。通过考虑和不考虑渗流场影响的实例对比分析表明,考虑渗流场时所得塑性区半径要比不考虑时大,而且随着孔隙水压力的增大,渗流场的影响越显著。隧洞径向应力和切向应力也与中间主应力参数b和渗流场密切相关。通过与直线型统一强度准则对比分析可知,采用两种不同准则时所得结果相差较大。隧洞设计时应根据岩石强度特性合理地选择数b,为强度包络线近似于二次抛物线的围岩隧洞设计提供理论依据。

关 键 词：统一强度准则 抛物线型强度包络线 压力隧洞 渗流 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]