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考虑损伤与剪胀及中间主应力的巷道围岩弹塑性分析

发布时间:2018-05-02 14:14

  本文选题:轴对称圆巷 + 围岩损伤 ; 参考:《中国安全生产科学技术》2017年02期


【摘要】:为研究圆形巷道围岩的稳定性,考虑了巷道围岩的损伤、剪胀特性以及中间主应力效应,建立了圆形巷道围岩弹塑性损伤力学模型,推导出圆形巷道围岩的弹塑性应力场和位移场解析解。研究结果表明:考虑损伤时围岩塑性区范围更大,所需支护阻力增长明显,塑性区位移明显增加;剪胀对位移场影响较大,对应力场影响较小,剪胀系数越大,需要提供的支护阻力就越大;随着中间主应力系数的增大,所需支护阻力降低,塑性区位移减小,最大位移减小幅度高达79.74%,不考虑中间主应力的强度准则偏于保守;考虑损伤、剪胀和中间主应力的新的位移解更加合理,研究成果为圆形巷道的设计支护提供了一定的理论基础和参考价值。
[Abstract]:In order to study the stability of surrounding rock of circular roadway, considering the damage of surrounding rock of roadway, the characteristics of shear expansion and the effect of intermediate principal stress, a mechanical model of elastoplastic damage of surrounding rock of circular roadway is established. The analytical solutions of elastic-plastic stress field and displacement field of surrounding rock of circular roadway are derived. The results show that when damage is considered, the range of plastic zone of surrounding rock is larger, the resistance of supporting is obviously increased, the displacement of plastic zone is obviously increased, the influence of shear expansion on displacement field is greater, the influence of corresponding force field is small, and the coefficient of shear expansion is larger. With the increase of the intermediate principal stress coefficient, the required support resistance decreases, the plastic zone displacement decreases, the maximum displacement decreases as high as 79.74, the strength criterion of the intermediate principal stress is conservative, and the damage is considered. The new displacement solution of shear-expansion and intermediate principal stress is more reasonable. The research results provide a certain theoretical basis and reference value for the design of circular roadway support.
【作者单位】: 安徽理工大学能源与安全学院;煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金委员会与神华集团有限公司联合项目(51174255) 国家自然科学基金项目(51274008) 中国博士后科学基金项目(2012T50567)
【分类号】:TD322.4

【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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