本文關(guān)鍵詞：擠壓性隧洞圍巖卸荷力學(xué)響應(yīng)規(guī)律及預(yù)測研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隧洞擠壓性變形破壞是地下工程建設(shè)中常見的一種災(zāi)害類型,對擠壓性隧洞圍巖卸荷力學(xué)響應(yīng)規(guī)律和預(yù)測方法進(jìn)行研究,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。目前,在軸對稱應(yīng)力場條件下隧洞圍巖解析解研究已經(jīng)取得了較好進(jìn)展,但非軸對稱應(yīng)力場條件下隧洞圍巖力學(xué)響應(yīng)的解析解研究則相當(dāng)不成熟,也尚未取得公認(rèn)的成果。鑒于此,通過分析非軸對稱應(yīng)力場條件下解析解存在的問題,以擠壓性隧洞為對象,引入徑向應(yīng)力分解新形式,推導(dǎo)了非軸對稱應(yīng)力場條件下隧洞在毛洞和考慮支護(hù)時(shí)彈塑性解析新解,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)了考慮脆一延轉(zhuǎn)換、時(shí)間效應(yīng)情況下的隧洞圍巖卸荷力學(xué)響應(yīng)的解析解,為開展非軸對稱應(yīng)力場作用下隧洞卸荷力學(xué)影響規(guī)律分析及預(yù)測工作奠定了理論基礎(chǔ)。本文的研究工作具體如下：(1)探討了非軸對稱應(yīng)力場條件時(shí)隧洞圍巖解析解存在彈塑性交界處的徑向應(yīng)力分解的問題。通過將彈塑性交界處的徑向應(yīng)力分解為軸對稱應(yīng)力場時(shí)與cos 2θ無關(guān)的徑向應(yīng)力以及兩側(cè)受拉兩側(cè)受壓應(yīng)力場時(shí)與cos2θ相關(guān)的徑向應(yīng)力等徑向應(yīng)力分解新形式,推導(dǎo)了非軸對稱應(yīng)力場作用下圓形隧洞在毛洞和支護(hù)時(shí)圍巖彈塑性解析新解,給出了側(cè)壓系數(shù)λ的適用范圍,分析了初始地應(yīng)力、側(cè)壓系數(shù)、支護(hù)形式及支護(hù)力對隧洞圍巖塑性區(qū)深度和洞周位移的影響規(guī)律。(2)通過引入考慮圍壓效應(yīng)的脆-延轉(zhuǎn)換公式,結(jié)合非軸對稱應(yīng)力場作用下隧洞彈塑性解析解,進(jìn)一步推導(dǎo)了考慮脆-延轉(zhuǎn)換效應(yīng)的隧洞圍巖卸荷力學(xué)響應(yīng)的解析解計(jì)算方程,分析和預(yù)測了考慮脆-延轉(zhuǎn)換情況下隧洞圍巖的卸荷力學(xué)響應(yīng)規(guī)律。(3)通過引入考慮開挖掌子面空間效應(yīng)的Vlachopoulos計(jì)算公式,結(jié)合非軸對稱應(yīng)力場作用下隧洞的彈塑性解析解,分析和預(yù)測了隧洞圍巖變形沿隧洞軸線的演化規(guī)律。(4)通過引入考慮凝聚力c值應(yīng)力侵蝕的時(shí)效模式和考慮地應(yīng)力釋放的時(shí)效模式,結(jié)合非軸對稱應(yīng)力場作用下隧洞的彈塑性解析解,建立了兩種非軸對稱應(yīng)力場作用下隧洞卸荷時(shí)效力學(xué)響應(yīng)的解析解,分析和預(yù)測了隧洞圍巖卸荷時(shí)效力學(xué)響應(yīng)的演化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：擠壓型隧洞 非軸對稱應(yīng)力場 隧洞彈塑性解析解 隧洞卸荷時(shí)效力學(xué)解析解 考慮圍壓效應(yīng)的脆-延轉(zhuǎn)換 變形的空間效應(yīng) 卸荷時(shí)效力學(xué)響應(yīng)規(guī)律 變形破壞預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：長江科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU45
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義10-15
• 1.1.1 選題依據(jù)10-14
• 1.1.2 研究意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顟B(tài)15-21
• 1.3 本文研究目標(biāo)、內(nèi)容及技術(shù)路線21-24
• 1.3.1 研究目標(biāo)21-22
• 1.3.2 研究內(nèi)容22
• 1.3.3 采用的技術(shù)路線22-24
• 第二章 軸對稱應(yīng)力場下隧洞理想彈塑性計(jì)算基礎(chǔ)理論24-30
• 2.1 基本假定24-25
• 2.2 圍巖應(yīng)力場分布25-27
• 2.3 圍巖彈性區(qū)變形27-28
• 2.4 圍巖塑性區(qū)變形28-29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 第三章 非軸對稱下隧洞圍巖卸荷力學(xué)響應(yīng)規(guī)律研究30-58
• 3.1 隧洞彈塑性解析解31-48
• 3.1.1 基本假定31
• 3.1.2 應(yīng)力場分布31-40
• 3.1.3 圍巖彈性區(qū)的變形40-42
• 3.1.4 圍巖塑性區(qū)變形42-44
• 3.1.5 支護(hù)形式和支護(hù)力計(jì)算44-48
• 3.2 驗(yàn)證與對比48-53
• 3.2.1 解析解分析結(jié)果驗(yàn)證48-51
• 3.2.2 與前人結(jié)果對比51-53
• 3.3 隧洞圍巖力學(xué)響應(yīng)規(guī)律53-57
• 3.4 小結(jié)57-58
• 第四章 考慮應(yīng)變軟化非軸對稱荷載下圓形隧洞彈塑性分析58-68
• 4.1 巖石本構(gòu)模型與屈服準(zhǔn)則58-60
• 4.2 彈性區(qū)應(yīng)力場分布及位移60-61
• 4.3 塑性區(qū)位移及應(yīng)力場分布61-65
• 4.4 隧洞圍巖力學(xué)響應(yīng)規(guī)律65-67
• 4.5 小結(jié)67-68
• 第五章 考慮空間效應(yīng)非軸對稱荷載下隧洞的彈塑性分析68-74
• 5.1 考慮開挖掌子面的空間效應(yīng)影響68-69
• 5.2 算例計(jì)算與圍巖變形規(guī)律分析69-71
• 5.3 工程應(yīng)用71-73
• 5.4 小結(jié)73-74
• 第六章 非軸對稱荷載下隧洞圍巖卸荷時(shí)效力學(xué)演化規(guī)律74-85
• 6.1 考慮凝聚力c值應(yīng)力侵蝕的圍巖卸荷時(shí)效力學(xué)響應(yīng)分析理論74-76
• 6.2 c值時(shí)效弱化參數(shù)敏感性分析76-80
• 6.3 考慮地應(yīng)力時(shí)效釋放的圍巖卸荷時(shí)效力學(xué)響應(yīng)分析理論80-82
• 6.4 地應(yīng)力時(shí)效釋放參數(shù)敏感性分析82-84
• 6.5 小結(jié)84-85
• 第七章 結(jié)論與展望85-88
• 7.1 主要結(jié)論85-86
• 7.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 附錄93-94
• 致謝94

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