錨固圓形隧洞解析解及可靠性分析.pdf

1、隧洞是地下工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，對(duì)無(wú)支護(hù)和錨桿支護(hù)兩種狀態(tài)下的圓形隧洞進(jìn)行分析是解決實(shí)際工程問(wèn)題的基礎(chǔ)。彈性分析或者以理想彈塑性材料為假設(shè)的塑性分析都太過(guò)于保守，而經(jīng)典的微觀力學(xué)對(duì)于錨桿支護(hù)狀態(tài)下隧洞的求解過(guò)于復(fù)雜，同時(shí)隧洞可靠性分析中失穩(wěn)判據(jù)的確定很模糊，這些都是隧洞穩(wěn)定性分析、設(shè)計(jì)與施工中需要解決的問(wèn)題，因此，用新的方法和思路來(lái)分析隧洞力學(xué)狀態(tài)及其穩(wěn)定性顯得尤為必要。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文研究了錨桿支護(hù)前后隧洞的應(yīng)力、

2、位移和塑性區(qū)的特性并給出了相應(yīng)的表達(dá)式。首先，在靜水壓力狀態(tài)下，巖石表現(xiàn)為彈脆塑性材料模型，采用Mohr-Coulomb線性屈服準(zhǔn)則和非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則，推導(dǎo)了無(wú)支護(hù)狀態(tài)下圓形隧洞的彈塑性解析新解；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)均勻化方法，從宏觀尺度將高密度支護(hù)模式下的巖石和錨桿復(fù)合體考慮成均勻連續(xù)、強(qiáng)度參數(shù)增強(qiáng)的等效材料，定義能夠反映隧洞支護(hù)參數(shù)的錨桿密度因子，推導(dǎo)得到了等效彈性模量，等效粘聚力和等效內(nèi)摩擦角的表達(dá)式，建立了錨桿支護(hù)狀態(tài)下圓形隧洞的彈塑