卸荷裂隙巖體變分問(wèn)題及內(nèi)時(shí)理論的研究應(yīng)用.pdf

1、裂隙巖體是巖體工程最普遍的施工對(duì)象之一。由于工程施工的擾動(dòng)，巖體原有的平衡狀態(tài)被打破，由此引起巖體內(nèi)的應(yīng)力重分布，促使巖體中內(nèi)在裂紋（裂隙）不斷累積和發(fā)展，進(jìn)而產(chǎn)生宏觀的時(shí)效斷裂，導(dǎo)致巖體發(fā)生破壞失穩(wěn)。在實(shí)際工程中邊坡穩(wěn)定計(jì)算、變形等多數(shù)考慮的是加載理論，往往巖體卸荷裂隙是影響邊坡巖體穩(wěn)定性的重要因素。
　　 本文首先揭示了裂隙巖體在卸荷狀態(tài)下裂隙巖體本構(gòu)關(guān)系的各個(gè)階段的力學(xué)機(jī)理，運(yùn)用半反推法建立了卸荷巖體分別在小變形和大變形初

2、值問(wèn)題的以σij、ui(f)或σij、εij為二類(lèi)變量變分原理。
　　 在建立變分原理的基礎(chǔ)上以引入拉氏乘子的方法將變分約束條件加入到能量泛函中從而導(dǎo)出廣義變分原理，因此分別建立卸荷裂隙巖體在小變形和大變形以σij、uif或σij、εij為變量的廣義變分原理能量泛函。
　　 根據(jù)Vananis提出的內(nèi)時(shí)本構(gòu)基礎(chǔ)理論是依賴(lài)于材料的性質(zhì)和變形歷史，是用來(lái)描述整個(gè)變形和溫度的歷史功能的歷史依賴(lài)性的力學(xué)響應(yīng)。裂隙巖體是非線性材料

3、，建立卸荷裂隙巖體在初級(jí)階段的內(nèi)時(shí)本構(gòu)關(guān)系，并將理論值與實(shí)驗(yàn)值測(cè)得的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行比較，驗(yàn)證了內(nèi)時(shí)變分理論在卸荷裂隙巖體初級(jí)階段應(yīng)用的正確性。
　　 結(jié)合以井岡山某工程為例，該工程在開(kāi)挖過(guò)程中有地裂縫出現(xiàn)，首先對(duì)該實(shí)際工程中巖體出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行勘察。根據(jù)高密度電法原理查明了地裂縫的延伸范圍、發(fā)育深度及裂面傾斜方向等要素并分析其形成原因，為實(shí)際工程提出相關(guān)建議和措施。
　　 運(yùn)用分析軟件ABAQUS一方面對(duì)井岡山某工程開(kāi)挖后的

4、下部邊坡在考慮不同工況（天然狀態(tài)下、降雨后、地震作用、新建建筑物建成后等）下建立計(jì)算模型，輸入場(chǎng)地材料參數(shù)，進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析，計(jì)算出不同工況下的穩(wěn)定系數(shù)，評(píng)價(jià)了該場(chǎng)地的穩(wěn)定性。
　　 結(jié)合卸荷理論考慮井岡山某工程上部邊坡開(kāi)挖即卸荷過(guò)程對(duì)下部邊坡的影響，選擇開(kāi)挖過(guò)程中含地裂縫的穩(wěn)定性等綜合因素較差的邊坡作為原型，建立相應(yīng)的ABAQUS計(jì)算模型，模擬開(kāi)挖過(guò)程的卸荷情況，考查分析在開(kāi)挖過(guò)程中地裂縫的應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律及與卸荷裂隙