隧道围岩弹-脆-塑性应力的三剪统一解

• 作者: 孙珊珊 张常光 赵均海
• 来源期刊: 应用力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 三剪统一强度准则 第二主应力 弹-脆-塑性模型 三剪强度准则参数 解析解
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 页码范围: 530-534
• 分类号: TU452
• 字数: 3013字
• 语种: 中文

摘要

基于三剪统一强度准则，采用更符合脆性岩石峰后强度特性的弹-脆-塑性模型，推导了考虑第二主应力和脆性软化共同影响的隧道围岩应力解，并与广义Hoek-Brown强度准则解进行了比较。研究结果表明：第二主应力、围岩材料模型、脆性软化均对围岩应力大小及分布具有显著影响。本文准则参数b=0时的应力解析解与广义Hoek—Brown强度准则应力解的峰值和分布规律均有较好的一致性，说明了本文应力解的合理性；当岩体强度具有明显的第二主应力效应时，广义Hoek—Brown强度准则已不再适用，但本文准则参数b〉0时的应力解则具有很好的适用性。同时，理想弹-塑性模型低估了围岩塑性区范围，在准则参数b分别为0、0．05、0．1的情况下，弹-脆-塑性模型的围岩塑性区半径尺相比理想弹-塑性模型平均可以增大45．5％；考虑第二主应力效应可以更加充分发挥岩石材料的强度潜能，随着准则参数b的增大，即第二主应力口2效应的增大，围岩塑性区半径尺和临界支护力py均不断减小，相比准则参数b=0时最大值分别减小了18．9％和10．8％。峰后粘聚力cr对围岩应力的影响也很显著，随着峰后粘聚力cr的增加，塑性区半径R不断减小，cr=0．11MPa时的塑性区厚度比cr=0．055MPa时减小43.3％。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵均海	长安大学建筑工程学院	217	2012	21.0	33.0
2	张常光	长安大学建筑工程学院	83	481	11.0	17.0
3	孙珊珊	长安大学建筑工程学院	24	99	6.0	8.0