考慮損傷與剪脹及中間主應(yīng)力的巷道圍巖彈塑性分析
本文選題:軸對(duì)稱圓巷 + 圍巖損傷; 參考:《中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)》2017年02期
【摘要】:為研究圓形巷道圍巖的穩(wěn)定性,考慮了巷道圍巖的損傷、剪脹特性以及中間主應(yīng)力效應(yīng),建立了圓形巷道圍巖彈塑性損傷力學(xué)模型,推導(dǎo)出圓形巷道圍巖的彈塑性應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)解析解。研究結(jié)果表明:考慮損傷時(shí)圍巖塑性區(qū)范圍更大,所需支護(hù)阻力增長(zhǎng)明顯,塑性區(qū)位移明顯增加;剪脹對(duì)位移場(chǎng)影響較大,對(duì)應(yīng)力場(chǎng)影響較小,剪脹系數(shù)越大,需要提供的支護(hù)阻力就越大;隨著中間主應(yīng)力系數(shù)的增大,所需支護(hù)阻力降低,塑性區(qū)位移減小,最大位移減小幅度高達(dá)79.74%,不考慮中間主應(yīng)力的強(qiáng)度準(zhǔn)則偏于保守;考慮損傷、剪脹和中間主應(yīng)力的新的位移解更加合理,研究成果為圓形巷道的設(shè)計(jì)支護(hù)提供了一定的理論基礎(chǔ)和參考價(jià)值。
[Abstract]:In order to study the stability of surrounding rock of circular roadway, considering the damage of surrounding rock of roadway, the characteristics of shear expansion and the effect of intermediate principal stress, a mechanical model of elastoplastic damage of surrounding rock of circular roadway is established. The analytical solutions of elastic-plastic stress field and displacement field of surrounding rock of circular roadway are derived. The results show that when damage is considered, the range of plastic zone of surrounding rock is larger, the resistance of supporting is obviously increased, the displacement of plastic zone is obviously increased, the influence of shear expansion on displacement field is greater, the influence of corresponding force field is small, and the coefficient of shear expansion is larger. With the increase of the intermediate principal stress coefficient, the required support resistance decreases, the plastic zone displacement decreases, the maximum displacement decreases as high as 79.74, the strength criterion of the intermediate principal stress is conservative, and the damage is considered. The new displacement solution of shear-expansion and intermediate principal stress is more reasonable. The research results provide a certain theoretical basis and reference value for the design of circular roadway support.
【作者單位】: 安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院;煤礦安全高效開(kāi)采省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與神華集團(tuán)有限公司聯(lián)合項(xiàng)目(51174255) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51274008) 中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2012T50567)
【分類號(hào)】:TD322.4
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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