本文關(guān)鍵詞：擠壓性隧洞圍巖卸荷力學響應規(guī)律及預測研究，，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)中常見的一種災害類型,對擠壓性隧洞圍巖卸荷力學響應規(guī)律和預測方法進行研究,具有重要的理論意義和工程應用價值。目前,在軸對稱應力場條件下隧洞圍巖解析解研究已經(jīng)取得了較好進展,但非軸對稱應力場條件下隧洞圍巖力學響應的解析解研究則相當不成熟,也尚未取得公認的成果。鑒于此,通過分析非軸對稱應力場條件下解析解存在的問題,以擠壓性隧洞為對象,引入徑向應力分解新形式,推導了非軸對稱應力場條件下隧洞在毛洞和考慮支護時彈塑性解析新解,并在此基礎(chǔ)上進一步推導了考慮脆一延轉(zhuǎn)換、時間效應情況下的隧洞圍巖卸荷力學響應的解析解,為開展非軸對稱應力場作用下隧洞卸荷力學影響規(guī)律分析及預測工作奠定了理論基礎(chǔ)。本文的研究工作具體如下：(1)探討了非軸對稱應力場條件時隧洞圍巖解析解存在彈塑性交界處的徑向應力分解的問題。通過將彈塑性交界處的徑向應力分解為軸對稱應力場時與cos 2θ無關(guān)的徑向應力以及兩側(cè)受拉兩側(cè)受壓應力場時與cos2θ相關(guān)的徑向應力等徑向應力分解新形式,推導了非軸對稱應力場作用下圓形隧洞在毛洞和支護時圍巖彈塑性解析新解,給出了側(cè)壓系數(shù)λ的適用范圍,分析了初始地應力、側(cè)壓系數(shù)、支護形式及支護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的脆-延轉(zhuǎn)換公式,結(jié)合非軸對稱應力場作用下隧洞彈塑性解析解,進一步推導了考慮脆-延轉(zhuǎn)換效應的隧洞圍巖卸荷力學響應的解析解計算方程,分析和預測了考慮脆-延轉(zhuǎn)換情況下隧洞圍巖的卸荷力學響應規(guī)律。(3)通過引入考慮開挖掌子面空間效應的Vlachopoulos計算公式,結(jié)合非軸對稱應力場作用下隧洞的彈塑性解析解,分析和預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值應力侵蝕的時效模式和考慮地應力釋放的時效模式,結(jié)合非軸對稱應力場作用下隧洞的彈塑性解析解,建立了兩種非軸對稱應力場作用下隧洞卸荷時效力學響應的解析解,分析和預測了隧洞圍巖卸荷時效力學響應的演化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：擠壓型隧洞 非軸對稱應力場 隧洞彈塑性解析解 隧洞卸荷時效力學解析解 考慮圍壓效應的脆-延轉(zhuǎn)換 變形的空間效應 卸荷時效力學響應規(guī)律 變形破壞預測
【學位授予單位】：長江科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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)展狀態(tài)15-21
• 1.3 本文研究目標、內(nèi)容及技術(shù)路線21-24
• 1.3.1 研究目標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 軸對稱應力場下隧洞理想彈塑性計算基礎(chǔ)理論24-30
• 2.1 基本假定24-25
• 2.2 圍巖應力場分布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響應規(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 支護形式和支護力計算44-48
• 3.2 驗證與對比48-53
• 3.2.1 解析解分析結(jié)果驗證48-51
• 3.2.2 與前人結(jié)果對比51-53
• 3.3 隧洞圍巖力學響應規(guī)律53-57
• 3.4 小結(jié)57-58
• 第四章 考慮應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)模型與屈服準則58-60
• 4.2 彈性區(qū)應力場分布及位移60-61
• 4.3 塑性區(qū)位移及應力場分布61-65
• 4.4 隧洞圍巖力學響應規(guī)律65-67
• 4.5 小結(jié)67-68
• 第五章 考慮空間效應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影響68-69
• 5.2 算例計算與圍巖變形規(guī)律分析69-71
• 5.3 工程應用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效力學演化規(guī)律74-85
• 6.1 考慮凝聚力c值應力侵蝕的圍巖卸荷時效力學響應分析理論74-76
• 6.2 c值時效弱化參數(shù)敏感性分析76-80
• 6.3 考慮地應力時效釋放的圍巖卸荷時效力學響應分析理論80-82
• 6.4 地應力時效釋放參數(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88-93
• 附錄93-94
• 致謝94

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1 耿小牧;張功;劉小文;;非均質(zhì)巖體隧洞的分層折減法分析[J];江西科學;2012年02期

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4 康復生;;引洮供水工程黃土隧洞圍巖的穩(wěn)定性分析[J];資源環(huán)境與工程;2011年05期

5 底青云;王光杰;安志國;龔飛;石昆法;李英賢;王若;王妙月;;南水北調(diào)西線千米深長隧洞圍巖構(gòu)造地球物理勘探[J];地球物理學報;2006年06期

6 吳煜宇;吳湘濱;尹俊濤;;關(guān)于TBM施工隧洞圍巖分類方法的研究[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2006年05期

7 謝勇謀,巨能攀;淺析隧洞圍巖宏微觀結(jié)構(gòu)與巖爆[J];中國地質(zhì)災害與防治學報;2005年04期

8 周翠英,張亮,黃顯藝;基于改進BP網(wǎng)絡(luò)算法的隧洞圍巖分類[J];地球科學;2005年04期

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10 李蒼松;谷婷;丁建芳;陳俊棟;于維剛;;TBM施工隧洞圍巖級別劃分探討[J];工程地質(zhì)學報;2010年05期

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1 胡建林;;隧洞圍巖承載環(huán)的研究[A];巖石力學在工程中的應用——第二次全國巖石力學與工程學術(shù)會議論文集[C];1989年

2 馮紫良;;圓形隧洞圍巖與噴層混凝土間相互作用的新概念[A];第三屆巖石力學學術(shù)會議論文集（上）[C];1985年

3 宋克強;;隧洞圍巖壓力彈塑性分析[A];地下工程經(jīng)驗交流會論文選集[C];1982年

4 劉蘭亭;;大量爆破對隧洞圍巖的影響[A];地下工程經(jīng)驗交流會論文選集[C];1982年

5 王旭華;;盤道嶺隧洞圍巖特性試驗研究[A];第四屆全國工程地質(zhì)大會論文選集（二）[C];1992年

6 張玉燈;郭維祥;王曉朋;;水電工程隧洞圍巖分類專家系統(tǒng)的開發(fā)與應用[A];貴州省巖石力學與工程學會2013年學術(shù)年會論文集[C];2013年

7 孫鈞;杜世開;;隧洞圍巖穩(wěn)定的時間效應及其設(shè)計判據(jù)[A];巖石力學在工程中的應用——第二次全國巖石力學與工程學術(shù)會議論文集[C];1989年

8 楊淑清;張忠亭;陸家佑;杜麗惠;;隧洞巖爆機制物理模型試驗研究[A];巖土力學數(shù)值方法的工程應用——第二屆全國巖石力學數(shù)值計算與模型實驗學術(shù)研討會論文集[C];1990年

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10 孫金山;盧文波;;非軸對稱荷載下圓形隧洞圍巖彈塑性分析解析解[A];第九屆全國巖土力學數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

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1 邢猛;含結(jié)構(gòu)面隧洞圍巖損傷演化和時效破壞的數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學;2015年

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

本文編號：305410