基于H-B强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于H‑B强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，将整个隧道开挖过程视为n次隧道内壁岩体径向应力均匀释放的过程，共划分为n个计算步，0至n计算步中分别等效为1至n+1个同心圆环；假设0至n中某一计算步为第i计算步，i的变化范围为0至n，在第i计算步中，依次计算从第i+1个圆环至第1个圆环的应力、应变和位移分布情况。在现有计算应变软化岩体中圆形隧道周围的应力和径向位移分布的方法基础上，取最大计算环数n为500，参与计算的圆环数量随计算的进行而增加，在计算前期，能保证计算的高效性，在计算后期，能保证计算的准确性。同时，本发明专利技术整个计算过程不需要多余的假设和计算，计算结果简便、高效且易于理解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道，尤其适用于基于h-b强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法。

技术介绍

1、围岩的力学特性对结构的稳定性和安全性极为重要。在地下工程施工过程中，岩体受到应力作用时，会发生变形。其形变从弹性到塑性，最终出现软化现象。岩体软化对地下工程和岩土工程有着重要影响，可能导致开挖后的围岩不稳定，增加工程风险。因此，准确预测和分析围岩受应力的形变状态，对保障工程的安全性和可靠性至关重要。

2、目前，针对围岩形变状态的分析，张向东在2010年中国矿业大学出版社出版的《隧道力学》中提出的围岩弹塑性计算方法常用于分析隧道施工开挖过程中岩体的弹塑性力学行为，如围岩位移、应力和应变等的变化规律。由于该方法仅能描述岩体的弹塑性状态，无法有效描述岩体的软化行为，不能解决实际地下工程施工过程中，围岩在支护结构施加前出现软化的现象。

3、论文(lee y k，pietruszczak s.a new numerical procedure for elasto-plastic analysis of acircular opening e本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于H-B强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于H-B强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：初始状态，i取0，对应第一个圆环。

3.根据权利要求1所述的一种基于H-B强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：S1步中计算公式pic为其中σ0是围岩的初始应力；σc是围岩的单轴抗压强度；β＝(m*σc)/4，m和s为H-B准则中的围岩强度参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于H-B强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：S2步...

【技术特征摘要】

1.一种基于h-b强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于h-b强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：初始状态，i取0，对应第一个圆环。

3.根据权利要求1所述的一种基于h-b强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：s1步中计算公式pic为其中σ0是围岩的初始应力；σc是围岩的单轴抗压强度；β＝(m*σc)/4，m和s为h-b准则中的围岩强度参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于h-b强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：s2步中表示第i计算步中的第1个圆环的径向应力，s1表示相邻圆环径向应力的差值，所有相邻圆环径向应力的差值均为s1，

5.根据权利要求1所述的一种基于h-b强度准则的圆形隧道围岩应变软化弹塑性分析方法，其特征在于：s2步具体为从第i+1个圆环逐一向第1个圆环进行计算，直至求解出第1个圆环的计算结果，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：高懿伟，宋修昌，陈晓年，李超群，赵麦换，白正雄，李振，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：