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考虑非线性脆性损伤和中间主应力影响的圆形巷道围岩分析
  • 380
  • 428
  • 作者

    张小波赵光明孟祥瑞潘锐马文伟董春亮

  • 单位

    安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽理工大学能源与安全学院中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会

  • 摘要
    针对岩石的脆性破坏特征及峰后力学性能的劣化损伤,引入非线性脆性损伤本构模型,得到三维连续损伤演化方程。将圆形巷道围岩划分为松动破裂区、脆性损伤区、弹性区,考虑中间主应力的作用,采用统一强度准则和连续损伤力学方法,对巷道围岩力学状态进行极限平衡分析,推导出围岩损伤破裂半径及应力场分布的解析表达式。通过算例,分析了中间主应力、围岩脆性特征和损伤程度对理论解的影响。分析表明:中间主应力作用越大,围岩的损伤破裂半径越小,切向应力峰值距离巷道越近;脆性强弱对围岩应力分布的影响只局限在脆性损伤区内,围岩的脆性越强,损伤破裂半径越大,脆性损伤区内的切向应力随深度的增大而增大;围岩的残余强度越小,松动破裂程度越大,损伤破裂半径越大,切向应力峰值向围岩深部转移。
  • 关键词

    脆性损伤中间主应力巷道围岩应力残余强度损伤破裂半径

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51174005)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20133415110006)；安徽高校省级自然科学研究重点资助项目(KJ2011A085)；
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