基于渗流-损伤-应力耦合作用下考虑力学参数弱化的巷道围岩变形破坏分析

基于渗流-损伤-应力耦合作用下考虑力学参数弱化的巷道围岩变形破坏分析

论文摘要

地下工程岩体渗流-损伤-应力耦合问题的研究对于巷道围岩的稳定性分析具有重要意义。本文在总结分析了巷道变形破坏类型影响因素的基础上,基于弹塑性力学、渗流力学以及损伤理论建立了岩体渗流-损伤-应力耦合模型。该模型充分考虑了多物理场耦合过程中,工程岩体的非均质性,岩体力学参数发生的动态弱化过程,围岩塑性屈服的峰后特性以及渗透系数在损伤过程中的突变性。基于多物理场耦合软件,数值模拟结果分析得到,使用该模型能更好地反映巷道围岩的屈服破坏程度和渐进破坏过程。应用该模型分析不同深度下的巷道围岩渐进性破坏过程可以得出:水平地应力为主导的地层中的巷道,屈服破坏主要发生在顶拱和底板,竖直地应力为主导的地层中的巷道,屈服破坏主要发生在两侧边墙,水平地应力和竖直地应力相近的地层中,巷道四周均发生不同程度的破坏,这与工程实际有很好的符合。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 渗流-损伤-应力耦合模型的建立
  •   1.1 岩体非均质性的假定
  •   1.2 岩体力学参数弱化的表述
  •   1.3 损伤变量的定义
  •   1.4 应力场控制方程
  •   1.5 渗流场方程
  • 2 数值模拟结果分析
  •   2.1 数值模型的建立
  •   2.2 力学参数弱化对巷道变形破坏影响分析
  •   2.3 不同深度下巷道变形破坏分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙琪皓,马凤山,赵海军,郭捷,冯雪磊

    关键词: 巷道,耦合,屈服破坏

    来源: 工程地质学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,中国科学院地球科学研究院,中国科学院大学

    基金: 国家自然科学基金项目(41831293,41877274,41772341)资助~~

    分类号: TD322.4

    DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2019171

    页码: 955-965

    总页数: 11

    文件大小: 584K

    下载量: 235

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