巖土工程中的拉伸強(qiáng)度準(zhǔn)則.pdf

1、在巖土體中拉伸強(qiáng)度相對(duì)于抗壓和抗剪強(qiáng)度來(lái)說(shuō)非常小，其作用和影響往往被忽視。目前，對(duì)于巖土體的拉伸強(qiáng)度雖有一定的研究，且有較多相關(guān)巖土體拉伸強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)研究，但是對(duì)于拉伸破壞機(jī)制及拉剪復(fù)合破壞漸進(jìn)發(fā)展過(guò)程的研究較少，在巖土工程中的應(yīng)用研究也相對(duì)較少。通常，處于地表附近的巖土體很多情況下會(huì)出現(xiàn)拉破壞，例如滑坡發(fā)生過(guò)程中的邊坡后緣的拉裂縫，地面沉陷前周?chē)牧芽p等都是典型的拉伸破壞。已有研究表明，在具備一定變形空間和應(yīng)力條件的邊坡工程以及位于淺表

2、的隧洞等巖土工程中，常常會(huì)觀察到拉伸裂縫的存在，并且高層建筑物下更易產(chǎn)生拉破壞。因此，在淺埋偏壓隧洞和邊坡等巖土工程中，拉伸強(qiáng)度的作用是不可忽視的，在此有必要開(kāi)展系統(tǒng)的分析和討論。本文采用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了拉伸強(qiáng)度在淺埋偏壓隧洞和邊坡的穩(wěn)定性分析中的影響，揭示了邊坡與隧洞兩種最具典型特征的巖土體工程中的拉伸破壞機(jī)制。具體的研究工作內(nèi)容如下：
　?。?）采用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析偏壓隧洞的穩(wěn)定性和破壞特征

3、。由于試驗(yàn)條件的限制，采用偏壓荷載下含孔洞類(lèi)巖樣的破壞特征來(lái)分析隧洞穩(wěn)定性。通過(guò)數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)，分析偏壓作用下隧洞模型的裂紋擴(kuò)展、貫通及最終的破壞狀態(tài)。并通過(guò)數(shù)值模擬軟件RFPA對(duì)比分析了模型試樣的拉剪破壞和剪切破壞，探討拉伸破壞對(duì)偏壓荷載作用下隧洞模型的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，偏壓會(huì)影響隧洞的破壞特征，試樣破壞過(guò)程中遠(yuǎn)場(chǎng)裂紋會(huì)受到偏壓力的“牽引”。而拉伸強(qiáng)度對(duì)于試樣荷載位移曲線變化的影響并不顯著，但對(duì)峰值荷載有一定影響，也對(duì)試樣的

4、破壞模式有較大影響，考慮拉伸破壞才可以更加真實(shí)合理地反映試樣的破壞區(qū)域與破壞特點(diǎn)。
　?。?）結(jié)合 RFPA軟件數(shù)值模擬所得的各區(qū)域單元的應(yīng)力變化規(guī)律和物理試驗(yàn)中隧洞模型的裂紋擴(kuò)展貫通特征，分析隧洞模型張拉裂縫的形成原因和拉伸強(qiáng)度的作用機(jī)理。主要對(duì)各偏壓加載下具有代表性的截面的單元應(yīng)力變化特征進(jìn)行了分析。根據(jù)單元點(diǎn)應(yīng)力分析可知，拉伸破壞發(fā)生在試樣整體破壞之前，促進(jìn)了應(yīng)力的轉(zhuǎn)移和偏壓區(qū)壓剪應(yīng)力的積累。隧洞的整體破壞是拉伸和剪切漸進(jìn)作