文献类型：期刊文章

作　　者：肖建清[1,2] 冯夏庭[2] 邱士利[2] 张腊春[3]

机构地区：[1]安阳师范学院建筑工程学院,河南安阳455000 [2]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071 [3]湖南城市学院市政与测绘工程学院,湖南益阳413000

出　　处：《岩石力学与工程学报》

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732006);国家自然科学基金青年科学基金项目(11002067);河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目(2011GGJS–144)

年　　份：2013

卷　　号：32

期　　号：12

起止页码：2471-2480

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2011、CAS、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2013_2014、EI(收录号：20140317209568)、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：针对地下圆形隧道的开挖卸荷效应,基于岩石动力学和弹塑性理论,在求解其动、静态显式解析解方面进行新的尝试。首先,探讨非均匀应力场中圆形隧洞开挖卸荷的力学模型,研究初始应力的分布规律以及卸荷过程的处理方法。基于Laplace变换和留数定理,给出一种计算隧道开挖时围岩响应规律动态解析解的方法,得到线性卸荷条件下围岩应力和位移的解析表达式。其次,考虑岩体的非线性硬化和软化特性,运用弹塑性解析法,推导出围岩应力和位移的静态解析表达式。对比分析动静态解析结果的差异,结果表明:(1)卸载阶段,惯性力的存在能减少开挖卸荷对围岩的破坏,保持围岩的完整性,故而在动态解析结果中,围岩的扰动范围小,位移小,应力集中系数低,但应力梯度较高。(2)动态解中,径向应力一直处于压缩状态,而切向应力先拉后压,有利于径向拉裂纹及层板结构的形成。(3)卸荷速率存在临界值,当卸荷速率达到临界值时,质点的振幅及频率都达到最大值。

关 键 词：隧道工程 圆形隧洞 开挖卸荷 解析方法  留数定理

分 类 号：U45]