裂紋對直墻拱形隧道圍巖損傷破壞模式的影響規(guī)律研究
本文選題:裂紋 + 數(shù)值模擬; 參考:《巖土力學(xué)》2017年12期
【摘要】:運用不同的有限元分析軟件(RFPA~(2D)、ABAQUS)模擬研究隧道周邊裂紋對直墻拱形隧道圍巖穩(wěn)定性的影響。裂紋分布在隧道拱底、邊墻、拱肩、拱頂?shù)炔课?將兩種數(shù)值模擬方法進行對比分析,研究隧道周邊裂紋的起裂、擴展機制及隧道圍巖在圍壓載荷作用下的破壞形式。為了驗證數(shù)值模擬結(jié)果,采用水泥砂漿制作隧道模型進行模型試驗并與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比分析,其數(shù)值分析與模型試驗結(jié)果較為一致。結(jié)果表明,隧道墻腳處的裂紋是隧道圍巖破壞的較弱位置;隧道拱頂圓弧位置處的裂紋與隧道拱頂圓弧圓心成45°夾角時,隧道模型的抗壓強度最低,穩(wěn)定性最差;隧道在圍壓作用下,破壞形式主要是拱底、拱頂?shù)睦炱茐暮瓦厜、裂紋尖端的壓剪破壞。
[Abstract]:Using different finite element analysis software (RFPA~ (2D), ABAQUS) to simulate the influence of tunnel surrounding cracks on the stability of the surrounding rock of a straight wall arch tunnel. The cracks are distributed at the bottom of the tunnel arch, side wall, arch shoulder and vault, and the two numerical simulation methods are compared and analyzed to study the crack initiation, the expansion mechanism and the surrounding rock in the tunnel. In order to verify the numerical simulation results, a tunnel model is made with cement mortar to make a model test and compare with the numerical simulation results. The numerical analysis is in agreement with the model test results. The results show that the crack at the foot of the tunnel wall is the weaker position of the tunnel wall rock failure; the tunnel arch is the arch. When the cracks in the position of the top arc and the arch of the vault of the tunnel are 45 degrees, the compression strength of the tunnel model is the lowest and the stability is the worst. Under the confining pressure of the tunnel, the damage form is mainly the arch bottom, the tensile failure of the vault and the edge wall, and the pressure shear failure at the crack tip.
【作者單位】: 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院能源工程安全與災(zāi)害力學(xué)教育部重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(No.11672194,No.11702181) 四川省安全監(jiān)管局安全生產(chǎn)科技項目(No.aj20170515161307)~~
【分類號】:U451.2
【相似文獻】
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本文編號:1814594
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