基于Drucker-Prager屈服准则及加卸载判据的圆形隧道围岩-支护作用机制探讨 |
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引用本文: | 叶泰龙,喻勇.基于Drucker-Prager屈服准则及加卸载判据的圆形隧道围岩-支护作用机制探讨[J].西南科技大学学报,2023(1):61-66+83. |
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作者姓名: | 叶泰龙 喻勇 |
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作者单位: | 1. 西南交通大学力学与航空航天学院;2. 应用力学与结构安全四川省重点实验室;3. 成都理工大学地质灾害与防治国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(U2034205,51878571);;地质灾害与地质环境保护国家重点实验室开放基金(SKLGP2018K020); |
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摘 要: | 隧道围岩-支护相互作用机制是隧道力学中的基础理论,为了准确描述围岩与支护结构对隧道应力变形的影响,假定围岩本构模型为理想弹塑性模型,采用适用于岩土材料的Drucker-Prager屈服准则,考虑加卸载判据,证明了圆形隧道的开挖过程是一个加载过程,支护过程是卸载过程。通过大型有限元仿真软件Abaqus计算了平面应变情况下圆形隧道开挖与支护过程的弹塑性解。数值分析结果与理论公式结果相吻合,表明开挖的过程是解除内压、增大压差的加载过程,支护过程为施加内压、减小压差的卸载过程。支护后的围岩应力增量和位移增量符合弹性规律,且支护过后的应力等于开挖后的应力减去弹性应力。支护过程的卸载效应使得开挖过程产生的塑性区变成了残余变形区。研究结果可为工程应用提供参考。
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关 键 词: | 圆形隧道 Drucker-Prager屈服准则 加卸载判据 围岩-支护相互作用 数值模拟 |
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