Hoek-Brown准则奇异屈服面的圆化方法及其强度折减技术与应用
本文选题:岩石力学 切入点:Hoek-Brown准则 出处:《岩石力学与工程学报》2017年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为克服基于Hoek-Brown强度准则的屈服面数值奇异问题,提出新的棱角处屈服面圆化方法,在此基础上,借助ABAQUS二次开发平台,采用FORTRAN语言编制理想弹塑性模型子程序,应力更新算法为完全隐式的向后欧拉积分算法;提出基于Hoek-Brown准则的有限元强度折减技术,并将其嵌入到圆化后的屈服函数中,探讨了强度折减技术应用于Mohr-Coulomb强度准则和Hoek-Brown非线性强度准则的异同点。对某圆形隧洞的模拟分析表明,围岩应力和塑性区的数值计算结果和解析结果吻合很好;对某岩质边坡的模拟分析表明,与等效Mohr-Coulomb模型的线性强度折减技术相比,基于Hoek-Brown模型的非线性强度折减技术获得的潜在滑动面位置较浅、形状较陡,更符合岩质边坡滑动面的特征,两个算例验证了该圆化方法和非线性强度折减技术的正确性和适用性。
[Abstract]:In order to overcome the numerical singularity problem of yield surface based on Hoek-Brown strength criterion, a new method of circular yield surface at the corner is proposed. On this basis, the subprogram of ideal elastic-plastic model is compiled by FORTRAN language with the aid of ABAQUS secondary development platform. The stress updating algorithm is a fully implicit backward Euler integral algorithm, and a finite element strength reduction technique based on Hoek-Brown criterion is proposed, which is embedded in the round yield function. The similarities and differences between Mohr-Coulomb strength criterion and Hoek-Brown nonlinear strength criterion are discussed. The simulation analysis of a circular tunnel shows that the numerical results of surrounding rock stress and plastic zone are in good agreement with the analytical results. The simulation analysis of a rock slope shows that compared with the linear strength reduction technique of the equivalent Mohr-Coulomb model, the potential sliding surface obtained by the nonlinear strength reduction technique based on the Hoek-Brown model is shallow and steeper. Two examples are given to verify the correctness and applicability of the circular method and the nonlinear strength reduction technique.
【作者单位】: 福州大学土木工程学院;福建省交通规划设计院;中铁十八局集团有限公司;
【基金】:福建省交通厅资助项目(20130002)~~
【分类号】:TU45
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:1590801
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