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隙长度范围进行求解,通过概率统计的方法计算开裂裂隙长度的数学期望,将其代入建立的损伤模型中得到损伤变量.利用模型对岩石应力-应变曲线进行计算.研究结果表明:建立的损伤模型能够反映裂隙面摩擦因数与裂隙角度对岩石强度的影响.当摩擦因数为0时,裂隙角度45°对应的岩石强度最小,随着裂隙摩擦因数增大,最小峰值强度对应的裂隙倾角逐渐减小;当裂隙角度一定时,摩擦因数越大,峰值强度越大;数值计算结果与实验结果一...承载能力的影响[15].基于Weibull分布的损伤模型只是在特定情况下实现了对损伤的描述,并没有直接建立损伤与裂隙开裂的关系.本文作者通过分析裂隙开裂对岩石承载能力的影响,定义了与开裂裂隙长度有关的损伤变量;基于目前广泛认可的受压裂隙开裂准则,确定不同应力状态下裂隙的开裂长度范围;结合裂隙分布的概率密度,建立了统计学中的裂隙开裂长度的数学期望公式,最终得到了考虑裂隙开裂的损伤模型;利用数值计算得......
%以上.93个100万以上人口的特大城市中,有70%属7度和7度以上的地区.因此,我国地下结构的震害问题不容忽视.目前地壳运动强烈,具有发震能力的活动构造众多,与其相关的地震活动呈面状弥散分布,以频度高,震级大,灾害严重为基本特征[1].地下结构的地震破坏主要表现在洞室变形,洞顶偶尔落石,洞顶或洞壁倒塌,相交断层的位移,洞室围岩的剥落,支护或衬砌的扰动或变形这6个方面,其工程性质与深度,场地条件...Ⅶ度天津波[4],时间间隔为0.1 s,持续时间为5 s,适合于第3类和第4类场地土,地震波时程曲线见图1.隧道结构往往受不同方向的地震激励,但由于地震激励方向很难确定,因此,其最大的危害方向也难以确定.为了简化,以天津波为激励地震波,研究Ⅳ级围岩隧道在水平向,竖向和斜向45?激励下的位移,速度,加速度和应力等地震响应.隧道典型断面衬砌图如图2所示. 图1 天津波时程曲线图......
选择一种合适的流动法则.流动系数λ与应力以及加载历史有关,因为典型岩体破坏模式是轴向劈裂而不是剪切破坏,与围压较小或拉伸状态下材料的膨胀角并不相同.所以,其采用非线性剪切屈服函数,流动法则为基于应力水平的塑性流动法则.虽然塑性应变增量和材料的应力水平之间存在复杂的关系,但对于一些特殊的情况,可采用以下的流动法则求得,而对于其他复杂的情况,可通过这些流动法则并进行插值求得[13]. 1.2.1 关联流动法则 在无围压情况下,岩石屈服时表现出较大的体积膨胀并伴随轴向劈裂效应.关联流动法则在理论上提供最大的体积应变率.单岩石处于单轴压缩时可采用该流动法则,其表征塑性应变方向与屈服面垂直. 1.2.2 径向流动法则 在单轴拉伸过程中,材料将沿拉伸方向破坏;或者当各个方向施加相等的拉应力时,材料将沿不同方向发生相同的变化.以上2种情况均可用径向流动法则来描述,其......
对岩体进行分级,并采用数值计算结果如塑性区和应变区对岩体稳定情况进行分析.但是,这些方法只能用于判断岩体是否被破坏,却无法定量地反映岩体的破坏程度,为此,一些研究 者[3-7]引入工程中安全系数的概念,建立了岩体的单元安全系数评价方法,如:李树忱等[3]利用摩尔库仑和Drucker-Prager强度准则,建立基于单元的安全系数法,给出了围岩稳定的安全范围;张黎明等[4]基于...,它与岩体参数,应力分布和强度准则有直接关系:Ke>1,表示单元处于屈服面内部,岩体未破坏;Ke<1,表示单元处于屈服面外部,岩体已破坏;Ke=1,表示单元处于屈服面上,岩体处于临界破坏状态.根据岩体抗剪安全系数的定义,并结合摩尔库仑强度理论,可推导相应的单元安全系数公式. 在摩尔库仑强度理论中,岩体的抗剪强度与周围的应力分布有关,当岩体中某个面的剪应力超过其抗剪强度时,岩体出现剪切破坏.建立单......
)和(27)代入式(25),便可得到明确的H的表达式.其中,p0可由式(1)确定. 2 模型参数的确定 本文各向异性模型参数共8个,分别为h,he,m,M,Mf,,l1和l2.参数h,he和m可根据等压固结试验的结果确定. 峰值应力比Mf可用计算得到,为内摩擦角.特征状态应力比M则用围压很大时不产生剪胀时的破坏时的q/p计算,或者可近似用公式计算得到,为残余内摩擦角[10]. 为旋转硬...),将试验成果与模型预测的结果进行了对比分析.试样密度为2.21 g/cm3,三轴试验的固结围压均为0.2,0.5,1.2,2.0和2.5 MPa. 在K0固结不排水剪大三轴试验中,为了提高试样的饱和度,固结时施加了350 kPa的反压力,以保证试样饱和,同时测得准确的孔隙水应力.利用等压固结试验和常规三轴试验可确定模型参数(见表1). 图3和图4分别给出了双江口覆盖层土料K0固结排水剪,K0固结不排......
more gently and the larger the residual strength is. Key words: rock mass; generalized Hoek-Brown strength criterion; strain softening behavior; strength parameters 在岩体工程开挖中,围岩经常处于峰后应变软化状态,随着变形的增加,强度逐...,人们采用不同方法开展了一定的研究工作.Krajcinovic等[3-6]利用统计损伤模型来研究峰后的软化行为.陆银龙等[7]通过对软弱泥岩进行常规三轴压缩试验得到了不同围压下的全应力–应变关系曲线,然后依据峰后岩石任意一点应力状态均满足Mohr-Coulomb极限破坏条件的假设,建立以广义黏聚力和广义内摩擦角2个状态参数来表征的软弱岩石后继屈服面模型,在此基础上,利用试验数据对软弱围岩峰后应变软化......
下的属性值;Vjq为第j个评价指标的第q个评价类的取值区间;Vj为第j个评价指标的取值区间;为xij到第q个评价类取值区间端点的距离;为xij到第j个评价指标取值区间端点的距离;ajq为第j个评价指标的第q个评价类的取值区间的左端点;bjq为第j个评价指标的第q个评价类的取值区间的右端点. 将计算的出的关联度根据式(6)进行归一化处理,关联度取值范围为[0, 1]:  ...料,采用表9中的岩石力学参数,运用GTS-MADIS软件进行有限元模拟,根据计算得到的采空区顶板和周围矿柱的应力,结合破坏判据,判断其稳定性. 3.1 围岩力学参数确定 采空区所处围岩主要为灰色大理岩,花岗闪长岩,白色大理岩石和矽卡岩,现场取样后在实验室测试得到围岩的主要力学参数.考虑到岩体内岩石的非均质性和节理,裂隙等存在,以及不同介质之间的弱面与水等因素的存在与影响,在进行工程......
统及天然的地下水系统共同构成,通过系统分析方法,构建大水矿山排水-地下水开采水环境系统.在此基础上,进行大水矿山开采水环境系统失效致灾机理研究,建立大水矿山排水-地下水开采环境系统随机模型及系统失效致灾判据.将所建立的模型及判据应用于凡口铅锌矿大水地下开采矿山.研究结果表明:在一定时域范围内,模型可有效识别系统的灾害状态;系统失效致灾是系统输入流量大于输出流量,系统水位离散程度随时间不断增大,以及...常难以疏干,虽对矿山安全生产构成严重威胁,但矿山生产又不得不采取边疏干含水层边开采的方式进行.该类矿山的实际开采环境是由人工排水系统及天然地下水系统共同组成,简称排水-地下水开采环境系统.因此,揭示矿山人工排水系统及天然地下水系统相互作用下矿山地下水致灾机理具有现实意义及工程应用价值.以往对矿山地下水致灾机理的研究多从岩石力学失稳破坏角度出发,通过建立地下水压力与围岩应力之间的关系,讨论在开采扰动......
面的推进而降低,并在衬砌支护后有所回升,在距离隧洞5倍洞径范围内孔压变化剧烈,开挖影响范围在25倍洞径范围左右;在考虑管片衬砌渗透系数随充水,排水过程的逐渐变化特性后,隧洞渗流场体现了明显的动态变化特征,在充水和排水过程中衬砌外孔压均呈现先减小后增大的规律. 关键词:TBM隧洞;渗流;孔压;时间效应;二次开发 中图分类号:TV672.1  ...成型好,对围岩扰动小以及作业安全等优点,已经成为深埋长隧洞施工的首选方法[1-2].然而,深埋TBM隧洞在施工过程中可能面临的高地下水位和突涌水,以及管片衬砌能否承受充水运行时高内水压力和放空检修后高外水压力,是制约管片衬砌及TBM应用的关键因素之一[3-5].对于深埋隧洞渗流场分布规律,国内外专家学者已经开展很多研究,YOO等[6]研究隧洞掘进过程与地下水的相互作用,分析了开挖过程中隧洞周边孔压......
隙率的范围内(n≥4.05%)渗透系数和孔隙率具精度很高的线性关系.数值试验得到渗流系数k(单位为m/s)与孔隙率n的关系式可用下式表示: ,n≥4.05% 图6 不同孔隙率下多孔岩石介质的流量-时间曲线 Fig. 6 Flow rate-time curves...环向应力,可得到不同应力水平下的孔隙结构单元的体积变化;提取不同应力状态下的孔隙结构单元,并对其进行渗流分析,从而得到不同应力状态下多孔岩石介质的渗透系数.以孔隙率n=5%和19%为例,从细观力学角度研究多孔岩石介质渗透数和应力水平的关系. 图8所示为多孔岩石试件所处的应力状态的计算模型.试件环向施加围压,试件上下表面施加轴压.数值计算中采用3种不同的围压即1,3和6 MPa,逐步增加轴压,即增加......