【摘要】：傳統(tǒng)圍巖穩(wěn)定性的失穩(wěn)判別方法只能用于判別圍巖是否發(fā)生破壞,但無(wú)法定量反映圍巖破壞的程度。文章引入工程中安全系數(shù)的概念,基于Z-P屈服準(zhǔn)則以及廣義馮·米賽斯屈服準(zhǔn)則形式的統(tǒng)一表達(dá)式,通過(guò)理論分析,推導(dǎo)了在三維彈塑性有限元基礎(chǔ)上考慮巖體損傷特性的單元安全系數(shù)表達(dá)式,建立了隧道圍巖穩(wěn)定評(píng)價(jià)的量化指標(biāo);并結(jié)合工程實(shí)例建立了隧道開挖模型,進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明:越靠近隧道開挖面,巖體損傷程度越大,安全系數(shù)越小,巖體的破壞程度也就越大;同時(shí)單元安全系數(shù)小于1的范圍與計(jì)算得到的圍巖塑性破壞區(qū)范圍以及圍巖發(fā)生損傷的區(qū)域大致相同,從而驗(yàn)證了所推導(dǎo)的Z-P屈服準(zhǔn)則下單元安全系數(shù)計(jì)算公式的正確性。
[Abstract]:The traditional method of judging the instability of surrounding rock can only be used to judge whether the failure of surrounding rock occurs, but it can not quantitatively reflect the degree of failure of surrounding rock. This paper introduces the concept of safety factor in engineering, based on the unified expression of Z-P yield criterion and generalized von Mises yield criterion, through theoretical analysis, On the basis of three-dimensional elastic-plastic finite element method, the expression of element safety factor considering the damage characteristics of rock mass is derived, and the quantitative index of tunnel surrounding rock stability evaluation is established. The tunnel excavation model is established and the numerical simulation is carried out. The results show that: the closer the tunnel excavation face, the greater the damage degree of rock mass, the smaller the safety factor, the greater the damage degree of rock mass. At the same time, the range of element safety factor less than 1 is approximately the same as the range of plastic failure zone of surrounding rock and the region of surrounding rock damage, which verifies the correctness of the calculation formula of element safety factor under Z-P yield criterion.
【作者單位】： 武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973項(xiàng)目(2010CB732005) 國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃(91215301);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51279136,51209164) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(No.2012206020203)
【分類號(hào)】：U451.2

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2344714