雙重孔隙介質(zhì)的抗剪強(qiáng)度及彈塑性有限元分析
本文關(guān)鍵詞:雙重孔隙介質(zhì)的抗剪強(qiáng)度及彈塑性有限元分析 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2015年S1期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:考慮裂隙的連通率、間距、孔隙基質(zhì)和裂隙材料在表征單元(REV)中的體積分?jǐn)?shù),認(rèn)為雙重孔隙介質(zhì)的黏聚力Nc及內(nèi)摩擦角Nφ是隨方向變化的,從而進(jìn)一步完善相應(yīng)的確定方法,并證明所建立的Nc,Nφ計(jì)算式是合理的。在獨(dú)自開發(fā)的二維彈塑性有限元程序中引入求得的Nc,Nφ,針對一個斷面為矩形的地下洞室,擬定巖體中裂隙的連通率及間距不同的2種情況,進(jìn)行數(shù)值模擬,考察圍巖中的變形、應(yīng)力和塑性區(qū)的分布與變化。所得結(jié)果顯示:隨著巖體裂隙連通率的增加,巖體的破碎程度變嚴(yán)重,黏聚力和內(nèi)摩擦角下降,圍巖中位移增大,主應(yīng)力等值線發(fā)生明顯變化,塑性區(qū)加速擴(kuò)展,并且位移、應(yīng)力和塑性區(qū)的分布由對稱變?yōu)椴粚ΨQ,圍巖的各向異性表現(xiàn)越發(fā)顯著;而隨著裂隙間距的變大,圍巖的動態(tài)與裂隙連通率增加時正好相反。
[Abstract]:Considering the connectivity, spacing, volume fraction of pore matrix and fissure material in the characterization unit, it is considered that the cohesion force NC and the internal friction angle N 蠁 of the double porosity medium vary with the direction. Thus, the corresponding determination method is further improved, and it is proved that the established formula of Ncn 蠁 is reasonable. The NcCU N 蠁 is introduced into the two-dimensional elastoplastic finite element program developed by ourselves. Aiming at a rectangular underground cavern, two cases of different connectivity and spacing of fractures in rock mass are proposed, and numerical simulation is carried out to investigate the deformation of surrounding rock. The distribution and variation of stress and plastic zone. The results show that with the increase of fracture connectivity of rock mass, the degree of rock mass fragmentation becomes serious, cohesion and internal friction angle decrease, and the displacement in surrounding rock increases. The principal stress contour changed obviously, the plastic zone expanded rapidly, and the distribution of displacement, stress and plastic zone changed from symmetry to asymmetry, and the anisotropy of surrounding rock became more and more obvious. However, with the increase of crack spacing, the dynamic state of surrounding rock is opposite to the increase of fracture connectivity.
【作者單位】: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司;
【基金】:國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2010CB732101) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51379201)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 1引言目前,在水利水電、石油開采、地?zé)崂谩⒑藦U物深埋處置及CO2地質(zhì)封閉等工程領(lǐng)域,一般可將遍有節(jié)理的巖體看作為是具有雙重孔隙 裂隙的材料。根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境,如溫度場、滲流場、應(yīng)力場及濃度場(如核素遷移)的組合存在,可建立對應(yīng)的多場耦合模型。而對于其中的應(yīng)力平
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1372479
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