含空洞地层初始破坏的复变函数解析研究

发布时间：2019-06-25 07:47

【摘要】：为分析城市浅部地层中椭圆形空洞的稳定性,采用复变函数理论求得了自重应力及竖向均布荷载作用下含隐伏椭圆形空洞地层应力场的精确解答。以莫尔库仑剪切屈服准则及土体抗拉强度等于零为判别依据,求得洞周初始塑性区范围,分析了空洞形状及外部荷载对塑性区位态的影响。结果表明:1在自重应力场下,地层中近圆形或瘦长状椭圆空洞自身稳定性相对扁平状空洞较好;扁平状空洞以受拉破坏为主。2外部荷载作用下地层空洞破坏模式为拉剪综合破坏,随着外部荷载的增大,剪切塑性区与受拉区贯通,并向地层深部转移,加速地层空洞的失稳破坏。3在大量分析计算的基础上给出了空洞地层的5种分区模式。空洞地层灾变事故控制的核心是空洞结构自身的稳定性,空洞地层初始破坏的分析是确定其破坏模式以及破坏区域的关键。研究结果对城市空洞地层灾变事故的预测、评估及其处理具有重要意义。
[Abstract]:In order to analyze the stability of elliptical voids in shallow urban strata, the exact solutions of stress fields in strata with concealed elliptical voids under the action of self-weight stress and vertical uniform load are obtained by using the theory of complex variable function. Based on the Mohr Coulomb shear yield criterion and the tensile strength of soil equal to zero, the initial plastic zone around the cave is obtained, and the influence of cavity shape and external load on the plastic zone is analyzed. The results show that: (1) under the self-weight stress field, the stability of the near-circular or thin elliptical cavity in the formation is better than that of the flat cavity; The failure mode of flat cavity is mainly tensile failure. 2 the failure mode of formation cavity under external load is comprehensive failure of tension and shear. With the increase of external load, the shear plastic zone passes through the tensile zone and transfers to the deep part of the formation to accelerate the unstable failure of formation cavity. 3 on the basis of a large number of analysis and calculation, five zoning modes of hollow formation are given. The core of disaster control of cavity formation is the stability of cavity structure itself, and the analysis of initial failure of cavity formation is the key to determine its failure mode and failure area. The research results are of great significance to the prediction, evaluation and treatment of urban cavitation disaster accidents.
【作者单位】：北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB732102) 国家自然科学基金青年基金项目(51308036) 中央高校基本科研业务费项目(2012JBM081)
【分类号】：U451.2

【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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