中国安全科学学报

作者：高召宁, 陈登国, 孙振川, 杨延栋, 李顺顺

单位：1 安徽理工大学 能源与安全学院,安徽 淮南 232001;；2 盾构及掘进技术国家重点实验室,河南 郑州 450001

关键词：损伤,扩容效应,隧洞围岩,弹塑性,应力

基金：国家自然科学基金资助(51174255)。

为解决复杂地质构造条件下隧洞开挖后围岩支护问题,根据围岩应力分布曲线特征,将围岩划分为弹性区和塑性区。结合Drucker-Prager屈服准则,建立围岩弹塑性损伤本构模型,分析隧洞开挖后引起的围岩损伤力学性能劣化和卸载时扩容效应的作用,推导出隧洞围岩在损伤和扩容条件下弹塑性区的解析解。研究表明:随着损伤和扩容程度的增加,支护阻力和塑性区位移明显增大;塑性区半径越大时,切向应力峰值远离隧洞壁,在一定范围内对围岩的稳定影响越深;随着中间主应力系数的增大,支护阻力随之减小,考虑中间主应力系数时对支护参数的优化更加有利。

来源：2020年第7期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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