锚固的双重孔隙–裂隙岩体流变模型及其地下洞室二维有限元分析

作者：张玉军; 张维庆

来源：岩石力学与工程学报, 2018, 37(S1): 3300-3309.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2017.0734

• 数值分析
• 双重孔隙–裂隙岩体
• 黏弹塑性
• 锚固体模型
• 地下洞室
• 有限元分析

针对所提出的双重孔隙–裂隙介质西原流变模型,建立相应的锚固体模型,给出将锚杆材料的弹性模量、抗剪强度等效均化到锚固体中的数学表达式。模拟一个假定的矩形地下洞室,就毛洞、使用不同厚度的锚固单元和杆单元的工况,进行二维有限元计算,分析、对比围岩中的位移、应力及塑性区。其结果显示:系统锚杆对洞周位移有一定约束作用,但不与其长度成正比,与杆单元相比锚固单元对位移的约束作用要明显;锚固区有明显的应力集中现象,而随锚杆长度的增加围岩中应力分布及量值也有一定的变化;系统锚杆使得围岩中的塑性区明显减小,但其作用也不与其长度成正比;而对同样长度锚杆分别使用锚固单元和杆单元时,所得的塑性区面积接近,但分布形状有所不同。

• 单位
  中铁隧道勘测设计院有限公司; 岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所