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《围压对巷道围岩应力分布及松动圈的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2卷第6期地下空间与工程学报Vol.22006年12月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringDec.2006文章编号:167320836(2006)06209622053围压对巷道围岩应力分布及松动圈的影响王学滨,潘一山,李英杰(辽宁工程技术大学力学与工程科学系,辽宁阜新123000)摘要:使用FLAC模拟了巷道底板下方的一列单元(36个)不同围压时水平应力(与圆巷环向应力类似)及垂直应力(与径向应力类似)的分布规律。在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库
2、仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。水平应力是连续的,其峰值位于弹性区,这是由于单元在屈服之后,在叠代(为了达到平衡状态)过程中发生了应变软化。在塑性区,水平及垂直应力均是上凹的。当水平应力达到峰值之后,水平应力是上凹的,垂直应力是上凸的。距离巷道底板的距离越远,垂直应力越大。随着围压的增加,水平应力的峰值近似线性增加;垂直应力的峰值与围压的偏差增加,这意味着剪切应力也增加。当围压较低时,松动圈的外边界近似为圆形,应变软化区类似圆环。当围压较高时,松动圈的外边界为矩形,应变软化区为薄壁矩形。随着围压的增加,松动圈的厚度增大,而应变
3、软化区的尺寸不改变。关键词:围压;松动圈;水平应力;垂直应力;矩形巷道;应变软化区中图分类号:TV22311文献标识码:AEffectofConfiningPressureonDistributionsofHorizontalandVerticalStressesaroundRectangularRoadwayandBrokenRockZoneWANGXue2bin,PANYi2shan,LIYing2jie(DepartmentofMechanicsandEngineeringSciences,LiaoningTechnical
4、University,Fuxin123000,China)Abstract:UsingFLAC,acolumnofthirtysixelementsclosertotheverticallysymmetricaxisofplanestrainmodelandbelowtheflooroftheroadwayismonitoredtoobtainthedistributionsofhorizontalstress(similartothehoopstressaroundacircularroadway)andtheverticals
5、tress(similartotheradialstress)atdifferentconfiningpres2sures.Inelasticstage,theadoptedconstitutiverelationofrockwaslinearelastic;instrain2softeningstage,acom2positeMohr2Coulombcriterionwithtensioncut2offandapost-peaklinearconstitutiverelationwereadopted.Thehorizontal
6、stressiscontinuousanditspeakfallsintoelasticzonesincetheyieldedelementundergoesstrain2softeningbehaviorintheprocessofiterationtoachievetheequilibrium.Thehorizontalandverticalstressesareconcaveupwardinplasticzone.Whenthehorizontalstressreachesitspeak,thehorizontalstres
7、sisconcaveupward,whiletheverti2calstressisconvexupward.Theverticalstressishigherattheplacefarfromtheroadway.Thepeakofhorizontalstresslinearlyincreaseswithconfiningpressure.Athigherconfiningpressures,thedifferencebetweenthepeakofverticalstressandtheconfiningpressureisa
8、pparentowingtohighertangentialstress.Atlowerconfiningpressures,theexternalsurfaceofbrokenrockzone(BRZ)aroundtherectangularro
