【技术实现步骤摘要】
一种模拟围岩卸荷对大跨度洞室支护结构受力影响的方法
本专利技术涉及一种模拟围岩卸荷对大跨度洞室支护结构受力影响的方法,属于地下工程设计建造工艺
技术介绍
在地下工程中,洞室围岩因开挖而产生卸荷,洞室跨度越大围岩的这种卸荷效应越显著。在常规的弹塑性结构分析中,围岩的卸荷在开挖瞬发生并完成。但在工程实践中发现,围岩的开挖卸荷变形是随时间动态发展的过程,变形具有一定的时空特性。此外,由于卸荷松弛,在卸荷影响范围内围岩强度和变形模量会发生一定衰减,围岩强度和变形模量的衰减产生围岩的附加变形无疑会增加支护结构的受力。由于常规的弹塑性结构分析中,围岩卸荷瞬时完成,此时计算的支护结构受力很小,围岩卸荷对支护结构受力影响的模拟是失真的,将此分析结果应用在实际工程时,支护结构偏危险。在一些大型商业软件的Creep分析模块中,也可采用程序提供的丰富元件模型来模拟围岩卸荷后的长期变形;但元件模型需要严格的物理力学关系,这在复杂的工程环境下是难以准确构建的,因此其应用具有自身的局限性。此外,有学者提出利用经验模型的 ...
【技术保护点】
1.一种模拟围岩卸荷对大跨度洞室支护结构受力影响的方法,其特征在于,/n包括:模拟过程中,考虑围岩卸荷后变形动态发展过程以及卸荷导致围岩强度和变形模量衰减,计算围岩卸荷引起支护结构的附加应力;所述考虑围岩卸荷后变形动态发展过程包括:将围岩卸荷后的变形分为瞬时变形和蠕变变形,采用幂函数关系描述围岩卸荷后变形随时间的发展过程。/n
【技术特征摘要】
1.一种模拟围岩卸荷对大跨度洞室支护结构受力影响的方法,其特征在于,
包括:模拟过程中,考虑围岩卸荷后变形动态发展过程以及卸荷导致围岩强度和变形模量衰减,计算围岩卸荷引起支护结构的附加应力;所述考虑围岩卸荷后变形动态发展过程包括:将围岩卸荷后的变形分为瞬时变形和蠕变变形,采用幂函数关系描述围岩卸荷后变形随时间的发展过程。
2.如权利要求1所述的一种模拟围岩卸荷对大跨度洞室支护结构受力影响的方法,
其特征在于,所述采用幂函数关系描述围岩卸荷后变形随时间的发展过程,包括:
εt=εi+εf(1-T-λ)
式中,εi为卸荷瞬时变形,即假定开挖卸荷后1h内发生的变形;εf为卸荷所产生的蠕变变形,即假定开挖卸荷后1h后发生的变形;T为卸荷真实时步,与工程实际对应开挖过程一致,λ为变形衰减系数,与围岩物理力学属性、空间位置等有关。
3.如权利要求2所述的一种模拟围岩卸荷对大跨度洞室支护结构受力影响的方法,
其特征在于,所述卸荷瞬时变形εi采用常规弹塑性本构模型计算。
4.如权利要求2所述的一种模拟围岩卸荷...
【专利技术属性】
技术研发人员:周正军,张凤财,王青龙,王观琪,何兰,
申请(专利权)人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
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