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《第27届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)》2018年
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深部岩体爆破开挖破坏的数值流形法研究

杨石扣  任旭华  张继勋  
【摘要】:深部岩体工程在爆破开挖地下洞室时,围岩除了发生岩爆和挤压大变形,还会发生分区破裂化现象。运用数值流形法在裂纹扩展和动力分析中的优势,模拟了地下洞室爆破开挖、卸荷和渐进破坏过程。为了表征裂纹尖端附近位移场的非连续性和应力场的奇异性,在相应的物理覆盖位移函数中引入裂纹尖端奇异函数,并根据最大环向拉应力准则判定裂纹的扩展和方向。选取两个算例分析了地下洞室在开挖卸荷和爆破冲击荷载作用下的渐进破坏过程。计算结果表明,地下洞室围岩产生了分区破裂化现象,破坏形态主要为张拉型和剪切型,取决于其应力状态,第一个洞径范围内破碎较为严重,之后呈现周期性,影响范围大约为四倍洞径。加深了对深部岩体开裂机制的认识,对今后的施工开挖具有指导意义。

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