两向不等压巷道围岩塑性区近似解及数值模拟
董海龙
高全臣
张赵
陈汝博
刘娜
1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京1000832.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京1000833.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京1000834.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京1000835.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083
摘要：针对两向不等压巷道围岩塑性区的解析问题,使用应力构造法求解时,巷道围岩塑性区以外的弹性区应力被主观地认为与围岩弹性应力状态下的应力在形式上一致.这虽然明显不合理,但在侧压系数为1的某个邻域内,应力构造法的准确度较高;只是在该邻域以外,其仅能确保围岩水平(或竖向)轴上塑性区半径的精度,其余位置并不准确,甚至偏差很大.同时,以侧压系数为1的特例为基准,将依据近似隐式法得到的围岩塑性区半径与基于成熟轴对称平面应变理论的相应解析解进行对比,可以发现前者存在较大理论误差.为改进上述不足,以应力构造法为基础确定围岩水平(或竖向)轴上塑性区半径;再结合近似隐式法能够较好反映塑性区形态一般变化规律的优势,以近似隐式法为基础确定塑性区的形状;最后,依据相似原理,相对准确地给出了两向不等压巷道围岩塑性区的近似解析范围.将该理论应用于工程实例的分析计算,并以数值模拟结果为基准就各算法的准确性问题进行了对比分析,结果表明:上述算法不仅消除了近似隐式法在侧压系数为1时的理论误差;还克服了应力构造法无法反映塑性区一般形态变化规律的缺陷.该算法与数值模拟的结果比较接近,可代替数值模拟进行两向不等压巷道围岩塑性区的近似求解.
关键词：两向不等压围岩塑性区应力构造法近似隐式法数值模拟
分类号：TD353(矿山压力与支护)TD322(矿山压力与支护)
资助基金：中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2010YL01)
论文发表日期：2019-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 3360-3368 )
英文信息