公路与水路运输论文_基于统一强度理论的热-力

文章目录

1 理论模型

1.1 力学模型

1.2 围岩温度场模型

2 隧洞围岩塑性区及弹性区分析

2.1 塑性残余区分析

2.2 塑性软化区分析

2.3 弹性区分析

3 热力耦合分析

3.1 变温区和恒温区交界面位于弹性区范围内

3.2 变温区和恒温区交界面位于塑性软化区范围内

3.3 变温区和恒温区交界面位于塑性残余区范围内

4 模型验证与算例分析

4.1 模型验证

4.2 算例及分析

5 结论

文章摘要:为分析热-力耦合作用下隧洞围岩的塑性区及应力分布的规律,本文基于弹塑性理论及统一强度理论,推导出热-力耦合作用下针对不同强度理论的圆形隧洞围岩塑性残余区、塑性软化区边界线方程和应力表达式,并由算例分析得到中间主应力系数和温度场对隧洞围岩应力分布、塑性区半径的影响。研究结果表明:中间主应力系数对隧洞围岩应力分布有显著影响,随着中间主应力系数的增大,围岩塑性残余区、塑性软化区半径逐渐减小;温度场使得围岩峰值切向应力降低,塑性残余区、塑性软化区半径有所增长。本文研究结果可以为热-力耦合作用下围岩应力分析及塑性区范围的预测提供理论参考。

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