瞬態(tài)卸荷巖體破壞的三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著人們對(duì)資源需求不斷增加，不斷加大對(duì)地下空間的利用，地下開挖成為重要的途徑之一。深部開挖會(huì)破壞巖體原來(lái)平衡狀態(tài)，導(dǎo)致應(yīng)力重分布，這樣極容易引發(fā)巖爆，給人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)威脅。因此，巖爆機(jī)制的研究，對(duì)減少或者避免巖爆事故發(fā)生有著重要的意義。
　　基于此，本文考慮圍壓作用，將巖體在三維加載下，對(duì)卸荷過程中的破壞演化過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。為了更好地模擬實(shí)際巖體的受力狀態(tài)，計(jì)算中設(shè)計(jì)了兩階段載荷施加方法。采用重啟動(dòng)模擬方法施加

2、初始靜載。設(shè)計(jì)了先快后慢、先慢后快、直線卸載三種卸荷方式，模擬不同加載路徑對(duì)巖體破壞的影響，最后得出直線卸載為較好的卸載方式。在此基礎(chǔ)上，通過改變圍壓分別討論了細(xì)觀應(yīng)力演化與重分布特征、細(xì)觀單元破壞機(jī)理。
　　研究表明，相較于先慢后快、先快后慢的卸載方式，直線卸載方式下巖石破壞的最大主應(yīng)力值、開始出現(xiàn)破壞的時(shí)間居中，但破壞持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可作為實(shí)際工作中選擇開挖方式的參考依據(jù)。在高低不同圍壓下，初始階段應(yīng)力隨時(shí)間變化不同。較低圍壓下