針對Hoek-Brown(H-B)準(zhǔn)則在數(shù)值計算中的奇異點問題,論述了主應(yīng)力空間中H-B屈服準(zhǔn)則的應(yīng)力回映算法,給出了應(yīng)力回映區(qū)域的判定方法、應(yīng)力更新方程式和一致切線模量的表達(dá)式。采用C++語言編制了節(jié)理圍巖彈塑性有限元求解程序,通過與FLAC軟件計算結(jié)果的對比,得出計算位移最大誤差為5.36%,驗證了所編程序的正確性。針對巖石材料力學(xué)參數(shù)難以確定的問題,引入差異進(jìn)化算法,自主開發(fā)了DE-FEM位移反分析程序,并將其應(yīng)用于吉林省高麗溝隧道洞口段工程。結(jié)果表明,通過反演所得位移最大誤差為8.96%,反演程序具有較高的精確性和實用性,該方法能夠為類似工程的安全設(shè)計提供參考和幫助。

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【部分圖文】：

圖2應(yīng)力回映算法Fig.2Stressmappingalgorithm

1392應(yīng)用力學(xué)學(xué)報第37卷其中：B為預(yù)測應(yīng)力；A為上一迭代步結(jié)束時的應(yīng)力狀態(tài)。將預(yù)測應(yīng)力代入屈服方程式(6)中，若出現(xiàn)一個或多個屈服方程大于0，則需對預(yù)測應(yīng)力進(jìn)行塑性修正，使其回到屈服面上C處(見圖2)。圖2應(yīng)力回映算法Fig.2Stressmappingalgorithm此時....

圖4有限元模型Fig.4FEMcalculationmodel2.5數(shù)值驗證

T為修正矩陣，表達(dá)式為1+niiibTI(31)其中I為單位矩陣。在主應(yīng)力空間求得epcC后，還應(yīng)通過轉(zhuǎn)置，將其轉(zhuǎn)化為六維空間下的一致切線模量，具體方法見文獻(xiàn)[16]。圖4有限元模型Fig.4FEMcalculationmodel2.5數(shù)值驗證采用C++語言，在文獻(xiàn)[17]中的程....

圖1主應(yīng)力空間中H-B準(zhǔn)則Fig.1H-Bcriterioninprincipalstressspace

第4期許夢飛，等：基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的圍巖參數(shù)DE-FEM反演程序及應(yīng)用1391計算方法，解決該準(zhǔn)則在數(shù)值應(yīng)用過程中的奇異點問題；然后將DE算法與有限元正算程序相結(jié)合，自主開發(fā)適用于節(jié)理巖體的DE-FEM圍巖參數(shù)反演程序，解決實際工程應(yīng)用中H-B參數(shù)難以準(zhǔn)確獲得的問題；....

對比(comparisonofverticalnodedisplacement)圖5位移值對比曲線圖Fig.5Displacementcomparisoncurve(b)豎直方向節(jié)點位移值

1394應(yīng)用力學(xué)學(xué)報第37卷頂部施加如圖4所示f=0.5MPa/m的均布荷載。彈性模量Em=50MPa，泊松比μ=0.3，H-B準(zhǔn)則參數(shù)選取為a=0.5，s=0.009，mb=19，σc=10MPa，容重γ=20kN/m3。將所編有限元程序(FEM)與FLAC軟件計算的位移值進(jìn)行....

本文編號：3996309