基于RHT模型的层理分布与爆破损伤关联耦合性分析

在层状围岩隧道钻爆施工中,层理往往会影响爆破效果,导致超欠挖、支护结构受力与设计不符、围岩稳定性不可控等不利后果,为此,基于某白云岩隧道掌子面特征及室内试验结果,通过数值模拟手段,利用RHT模型开展层理数量及分布对岩体爆破损伤关联耦合性影响分析。研究结果表明:用“接触”方式模拟层理能较好反映应力波在层理的反射、透射等力学行为特征,在特定条件下,应力波会在层理处形成应力波叠加,使得局部岩体的应力峰值变大,产生拉伸效应并激发裂纹;当冲击荷载超过层理强度阈值时,层理会被破坏而失去反射和透射作用;利用相邻层理间距的差值ΔH与损伤占比Dp作为拟合参数来揭示层理疏密程度与岩体爆破损伤的相关性,得到拟合公式Dp=6.54−0.12ΔH;当炮孔半径为R时,层理与炮孔距离小于18.3R时,层理对岩体爆破损伤演化的影响较小,大于18.3R时,层理对岩体爆破损伤演化的影响较大。

基于ABAQUS的单向循环荷载简支梁损伤分析

为研究钢-混凝土组合结构在循环荷载下的力学特性及损伤演化规律,文章运用ABAQUS数值分析软件,通过CDP损伤材料本构模型,开展单向循环荷载下钢-混凝土组合简支梁的力学特性及损伤演化研究。结果表明:钢筋混凝土简支梁在循环荷载作用下,梁体各位置钢筋应力集中程度不同,并进一步揭示了梁体随着循环荷载次数的增大而产生不同的损伤特征,为类似工程设计和施工提供参考及数据支撑。

隧道超前导管与超挖的相关性定量分析

为研究超前小导管孔洞导致的超挖规律,基于孔口应力理论构建力学模型并结合数值仿真,通过对比分析理论注浆工况和模拟工况的差异,提出了定量研究隧道超前导管与超挖相关性的方法,从而为施工提供指导性建议。结果表明:预留止浆段孔处注浆效果弱于注浆段,致使小导管孔洞径向应力σ、环向应力σ的应力曲线出现“锯齿状”;预留止浆段未加固时,小导管孔洞周围岩体应力集中度较为显著;小导管孔洞造成应力集中是导致超挖的重要因素,增大小导管外插角可减轻“超挖区”的应力集中,进而降低超挖的可能性。