考虑软化和扩容的圆形巷道围岩Z-P准则弹塑性解 |
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引用本文: | 经来旺,谢金鑫,尚佳乐,冯瑜腾,蒋浩杰,经纬.考虑软化和扩容的圆形巷道围岩Z-P准则弹塑性解[J].金属矿山,2024(2):88-96. |
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作者姓名: | 经来旺 谢金鑫 尚佳乐 冯瑜腾 蒋浩杰 经纬 |
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作者单位: | 安徽理工大学土木建筑学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(编号:51904012);;安徽省高等学校自然科学研究重点项目(编号:KJ2019A0099); |
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摘 要: | 巷道围岩受应力作用表现出的软化、扩容行为对巷道的变形和破环有重大影响。为了研究软化、扩容特性对巷道围岩稳定性的影响,根据岩体的软化特性,建立理想的弹性软化模型,将围岩分为弹性区、塑性软化区和破裂区;基于Zienkiewicz-Pande准则和非关联流动法则,考虑围岩的软化、扩容特性,推导出含中间主应力的圆形巷道弹塑性解析解;将Z-P准则与M-C、D-P等准则进行比较,分析了软化模量、扩容等因素对巷道围岩的影响。结果表明:Z-P准则可良好地适用于发生软化、扩容的巷道;中间主应力系数为0.4时,围岩塑性区范围最小,围岩位移最小,塑性区内应力最大;软化模量越大,围岩破裂区半径越大;剪胀角越大,塑性区位移越大,破裂区半径越大;支护阻力越大,巷道塑性区范围越小,且提高支护阻力能有效控制巷道围岩的变形。
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关 键 词: | Z-P准则 软化 扩容 中间主应力 弹塑性分析 |
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