地下厂房洞室群围岩三维非线性粘弹塑性流变分析

作     者：丁浩 肖明 陈俊涛 DING Hao;XIAO Ming;CHEN Jun-tao

作者机构：武汉大学水利水电学院 

出 版 物：《水电能源科学》 (Water Resources and Power)

年 卷 期：2016年第34卷第10期

页      面：100-105页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51579191 51209164) 

主　　题：地下厂房洞室群 围岩 三维非线性粘弹塑性 流变分析 

摘      要：地下洞室围岩在软岩地质条件下会产生流变效应,考虑围岩—喷锚支护系统的整体力学效应,在西源模型的基础上,提出了以塑性屈服函数及应力水平和长期强度大小关系为两个控制参数的双开关西源模型,建立包含流变时间、应力水平和塑性屈服函数等在内的粘弹性应变增量和粘塑性应变增量表达式;岩石未进入塑性屈服状态只考虑粘弹性应变增量,进入屈服状态后就应考虑粘塑性应变增量。将建立的非线性粘弹塑性流变模型编入三维弹塑性有限元程序,利用初应变法将应变增量转化为该应力水平下单元虚拟节点荷载,考虑锚杆、锚索的加固效应和喷层提供的支护抗力,最终求解围岩塑性区范围及其应力、应变和位移。以某抽水蓄能电站地下厂房洞室群为例,分析其围岩—喷锚支护系统30d流变过程中围岩塑性区、变形位移及锚杆应力变化规律,结果表明所建非线性粘弹塑性模型能较好地分析地下洞室的流变效应,可为工程设计施工提供合理建议。