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1、摇第36卷第3期煤摇摇炭摇摇学摇摇报Vol.36摇No.3摇摇2011年3月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYMar.摇2011摇摇摇文章编号:0253-9993(2011)03-0388-05软岩试件非线性蠕变特征及参数反演(1郾矿山地下工程教育部工程研究中心,安徽淮南摇232001;2郾矿山建设工程安徽省高校重点实验室,安徽淮南摇232001;3郾安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南摇232001)摘摇要:根据深部软岩室内三轴剪切和单试件分级加载蠕变试验结果,采用岩石蠕变力学元件模型和经验本构相结合的方法,获得描述岩石非
2、线性蠕变本构模型。利用现场实测数据对软岩巷道开挖过程进行了参数反演,获得了和试验相一致的软岩本构力学模型参数,反演结果验证了该模型的可行性。关键词:软岩巷道;单试件加载;蠕变试验;位移反分析;非线性本构模型中图分类号:TU452摇摇摇文献标志码:AThenonlinearcreepcharacteristicsandparameterinversionofsoftrock(1郾TheMinistryofEducationEngineeringResearchCenterofMiningUndergroundEngineering,Huai
3、nan摇232001,China;2郾MineBuildingKeyLaboratoryofAnhuiProvince,Huainan摇232001,China;3郾CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan摇232001,China)Abstract:Accordingtotriaxialsheartestandthestep鄄loadingcreeptestresultsofdeepsoft鄄rockspe
4、cimen,combinethecreepmechanicalmodelofrockwiththeexperienceconstitutivetheory,obtainedthedescriptionconstitutivemodelfornonlinearcreepofthesoft鄄rock.Basedonbackanalysisofdisplacementandtheviscoelastic鄄plasticmodelofsoftrockfiniteelementtheory,developedthedisplacementbacka
5、nalysisprogramindeeprockengineering.Usingfieldda鄄ta,displacementbackanalysisofthesoft鄄rocktunnelexcavationprocesswascarriedout.Acquiredthesoft鄄rockconsti鄄tutivemechanicsmodelparameterswhichconsistentthetestones.Theinversionresultsshowedthefeasibilityofthemodel.Keywords:so
6、ftrockroadway;singlespecimenloading;creeptesting;displacementbackanalysis;nonlinearconstitu鄄tivemodel摇摇煤矿深部软岩本构模型参数合理确定是评价巷近年来国内外学者在岩土参数反分析研究中获[1]道稳定性、支架结构优化和衬砌结构内力计算的关键得了大量的研究成果。文建华等提出了基于最小参数,本构模型的获得也是采用有限元法模拟巷道开二乘法的模式分层运算方法,避免了由于初始值选取挖支护等施工工艺最为关键的理论基础。而目前确不当造成迭代不收敛的现象,从
7、而提高解的精度和稳[2]定软岩力学参数较为广泛的方法是结合岩土力学现定性;张路青等利用地下工程单个峒室存在位移场勘测进行相关室内力学试验获得。由于煤矿井筒解析解对位移反分析所能辨识出的参数个数作了研越来越深,钻孔取样获取软岩力学参数需要花费大量究,发现所有地应力分量和弹性模量同为未知量时的[3]的人力和物力,且所获取的试验参数不能全面反映岩反演不具有惟一性;董志宏等建立了基于均匀设体施工力学、岩土体断层和节理等影响,位移反分析计的围岩力学参数的系统反分析方法,反演考虑开挖[4]方法能很好地解决这些技术难题。卸荷效应的围岩力学参数;江浩等提
8、出了变参数收稿日期:2010-07-30摇摇责任编辑:柴海涛摇摇基金项目:国家自然科学基金资助项目(50804002);住房和城乡建设部科学研究课题(2009-K2-11)摇摇作者简介:(19
