深部巷道围岩分区破裂的非线性连续相变模型研究-岩土力学.PDFVIP

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2017-10-02 发布于天津
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深部巷道围岩分区破裂的非线性连续相变模型研究-岩土力学.PDF

第38 卷第4 期岩土力学 Vol.38 No. 4 2017 年4 月 Rock and Soil Mechanics Apr. 2017 DOI ：10.16285/j.rsm.2017.04.014 深部巷道围岩分区破裂的非线性连续相变模型研究 1 1 2 3 1 陈昊祥，戚承志，李凯锐，徐琛，刘天添（1. 北京建筑大学北京市工程结构与新材料工程研究中心，北京 100044；2. 中国人民解放军理工大学，江苏南京 210007 ； 3. 北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100044）摘要：深部巷道围岩中会形成分区破裂现象。围岩分区破裂的形成过程可以看作是围岩内部结构的连续相变过程，因此，连续相变模型可以描述分区破裂的主要特征。基于文献[15－16]中利用连续相变理论，结合经典弹塑性理论建立了围岩分区破裂的非线性相变模型。运用相平面分析法研究了非线性连续相变模型方程的解的性质，得到了非线性解的3 种形式。用数值方法求解了非线性连续相变模型方程，并与线性相变模型的解进行了比较，展示了非线性模型能够更好地描述围岩变形的空间分布。最后分析了非线性模型方程中各系数对方程解的影响及其物理意义，其研究结果对于应用非线性连续相变模型模拟分区破裂具有指导意义。关键词：深部围岩；分区破裂；梯度；连续相变；非线性中图分类号：TU 457 文献识别码：A 文章编号：1000－7598 (2017)04－1032－09 Nonlinear continuous phase transition model for zonal disintegration of rock masses around deep tunnels 1 1 2 3 1 CHEN Hao-xiang , QI Cheng-zhi , L