动荷载作用下深部巷道围岩力学特性模拟研究

作者：杨玉顺; 韦四江^*

来源：地下空间与工程学报, 2020, 16(S2): 664-674.

• 动荷载
• 正交试验
• 数值模拟
• 位移场
• 塑性区

本文采用CDEM软件进行了4水平5因素(单轴抗压强度σ_c、扰动应力σ_d、频率f、埋深H及波的传播角θ)条件下的正交模拟试验,以及改变单一因素下的模拟试验。提出采用极差分析方法对动力扰动下巷道围岩塑性区面积系数λ进行分析,结果表明:影响塑性区面积系数λ最大的组合为A_4B_4C_1D_3E_2,即σ_c=5 MPa,σ_d=40 MPa,f=20 Hz,H=1 000 mm,θ=0°,主次关系为:A(σ_c)、B(σ_d)、E(θ)、C(f)、D(H),并拟合出塑性区面积系数λ与各因素的回归方程。改变单一因素下的模拟试验结果表明:巷道顶板测点位移大于两帮大于底板,随着θ的增大,顶板、左帮、右帮测点位移和塑性区面积系数λ均先增大后减小,而底板位移逐渐减小。θ<90°时,右帮位移均大于左帮,θ=90°时,两帮测点位移相等;随着埋深H和扰动应力σd的增大,顶底板、两帮测点位移和塑性区面积系数λ均逐渐增大。随着频率f的增大,顶板、两帮测点位移和塑性区面积系数λ均逐渐减小,而底板测点位移先减小后增大。

• 单位
  建筑工程学院; 淮阴工学院; 河南理工大学