围岩应力状态教学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,3.4围岩应力和位移的弹塑性分析,当围岩的二次应力状态可能超过围岩的抗压强,度或是局部的剪应力超过岩体的抗剪强度,从,而使该部分的岩体进入塑性状态。,此时坑道或发生脆性破坏,或在坑道围岩的某,区域内形成塑性应力区,发生塑性剪切滑移,或塑性流动,并迫使塑性变形的围岩向坑道内,滑移。,塑性区的围岩因变得松弛,其物理力学性质,(c、值)也发生变化。,限定讨论问题的条件,侧压力系数=1时,圆形坑道围岩的弹,塑性二次应力场和位移场的解析公式。,此时,荷载和洞室都呈轴对称分布,塑,性区的范围也是圆形的,而且围岩中不,产生拉应力。,因此,要讨论的只有进入塑性状态的,种可能性。,需要解决的问题是,确定形成塑性变形的塑性判据或破坏准则;,确定塑性区的应力、应变状态;,确定塑性区范围;,弹性区内的应力。,分析问题的思路,n围岩的塑性判据;,塑性区內围岩的应力应满足塑性判据和,平衡方程;,弹性区内围岩的应力应满足弹性条件和,平衡方程;,在弹塑性边界上即满足弹性条件又满足,塑性判据,且满足应力和位移的协调性,塑性判据:式(3.4.3)或式(3.44),om(1-sin o)-o(+sin )-2c cos=0,I+ sin p,2COS00,n-9n-R=0,5,C,1-sin,SIn(,式(3.4.5),tccotp,sIn p,o +ccot 1+sin,当=1时,坑道周边的,1=20zo,=0,将该值代入式(3.4.3),即可得出隧道周,边的岩体是否进入塑性状态的判据为,22Rc,