巖體非定常粘彈塑性有限元分析及位移反分析.pdf

1、處于軟弱地層中的地下工程，其圍巖變形往往不是在瞬時完成，而是要持續(xù)較長時間，并且隨著變形的不斷發(fā)展，一部分圍巖將進(jìn)入塑性變形階段。在這種情況下，工程開挖后的現(xiàn)場量測位移，實際上反映了圍巖的粘彈塑性特性。若仍基于彈性或粘彈性假設(shè)進(jìn)行位移反分析，得到的結(jié)果勢必不能很好的反映實際巖體的變形力學(xué)特性，達(dá)不到監(jiān)控反分析的目的。再者巖體這種復(fù)雜材料在水和風(fēng)化等因素的作用下，其某些力學(xué)參數(shù)隨時間變化是明顯的，比如巖體彈模和強(qiáng)度等參數(shù)隨時間的增長而降低

2、，室內(nèi)試驗已經(jīng)證明了這一事實。
　　本文采用非定常的流變模型代替定常的流變模型，考慮巖體塑性流動編寫了非定常粘彈塑性正問題有限元程序，并通過算例驗證了該程序的可靠性；將該程序與復(fù)合形最優(yōu)化方法相結(jié)合，編寫了非定常粘彈塑性位移反分析有限元程序，通過算例驗證了程序的可靠性，并對某軟巖巷道工程進(jìn)行了非定常流變模型的位移反分析。結(jié)果表明將巖體看作是非定常彈塑性流變模型，能夠更直接客觀地反映巖體的粘性時效特征，并將會更加準(zhǔn)確地預(yù)測工程巖體在