西南交大隧道的力学作业

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1、实用标准文案一、ANSYS数值模拟洞室半径5m，模拟地层为二维长宽均100m，洞室埋深固定时埋深分别为20m、30m、45m：围岩物理参数固定时洞室埋深分别为15m、35m、50m。围岩级别参考各级围岩物理力学指标选定。二、洞室埋深固定，变化围岩物理参数在圆形洞室埋深固定的前提下，通过变化围岩的物理参数E、μ、C、φ、ρ，以观察围岩状态从弹性到弹塑性的转变。表1围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）μC（Mpa）φ（度）ρ（kg/m3）Ⅳ1.1452.50.30.23522001.2451.50.250.13020001.3451.00.200.05252000（1

2、）图1.1埋深45m围岩弹性状态精彩文档实用标准文案（2）图1.2埋深45m围岩弹塑性状态（3）图1.3埋深45m围岩弹塑性状态表2围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）μC（Mpa）φ（度）ρ（kg/m3）Ⅴ2.13020.390.22719002.2301.50.360.152518502.3301.30.350.14231800精彩文档实用标准文案（1）图2.1埋深30m围岩弹性状态（2）图2.2埋深30m围岩弹塑性状态精彩文档实用标准文案（3）图2.3埋深30m围岩弹塑性状态表3围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）μC（Mpa）φ（度）ρ（kg/m3）Ⅵ3.1

3、2010.480.22017003.2200.650.450.101716003.3200.60.400.04151500（1）图3.1埋深20m围岩弹性状态精彩文档实用标准文案（2）图3.2埋深20m围岩弹塑性状态（3）图3.3埋深20m围岩弹塑性状态三、围岩物理参数固定，变化洞室埋深在围岩的物理指标不变的前提下，改变圆形洞室的埋深，以观察围岩状态从弹性到弹塑性的转变。表4围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）μC（Mpa）φ（度）ρ（kg/m3）Ⅳ4.1151.50.250.153020004.235精彩文档实用标准文案4.350（1）图4.1埋深15m围岩弹性

4、状态（2）图4.2埋深35m围岩弹塑性状态精彩文档实用标准文案（3）图4.3埋深50m围岩弹塑性状态表5围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）μC（Mpa）φ（度）ρ（kg/m3）Ⅴ5.1151.80.350.152719005.2355.350（1）精彩文档实用标准文案图5.1埋深15m围岩弹性状态（2）图5.2埋深35m围岩弹塑性状态（3）图5.3埋深50m围岩弹塑性状态表6围岩级别图号埋深（m）E（Gpa）μC（Mpa）φ（度）ρ（kg/m3）Ⅵ6.11510.400.152016006.2356.350精彩文档实用标准文案（1）图6.1埋深15m围岩弹性状态

5、（2）图6.2埋深35m围岩弹塑性状态精彩文档实用标准文案（3）图6.3埋深50m围岩弹塑性状态四、分析在深埋隧道或埋深较浅但围岩强度较低时，围岩应力状态可能超过围岩的抗压强度，此时洞室或坑道发生脆性破坏，如岩爆、剥离或在洞室附近围岩内形成塑性应力区域。塑性应力区域是由于多数围岩具有塑性这一性质而造成。塑性就是指围岩在应力超过一定值后产生塑性变形的性质。此时，应力即使不增加，变形扔将继续。从图中也可以分析出：洞室半径一定时，围岩越差，初始应力越大，塑性区域也越大。精彩文档