基于统一强度的非轴对称荷载隧道围岩弹塑性分析

为了完善非轴对称荷载作用下隧道围岩的弹塑性分析方法,本文基于统一强度理论,推导了非轴对称荷载作用下隧道围岩应力及塑性区半径解析解。分析表明:隧道围岩弹塑性交界面上径向应力和切向应力均受屈服准则系数b的影响,呈现出随着b值的增大,弹塑性交界面上径向应力减小,切向应力增大的特点,以b为0时隧道顶板围岩径向应力作为参照,b为0.25、0.5、0.75和1时径向应力分别减小5.7%、9.8%、12.9%和15.4%;同时隧道围岩塑性区半径随着b值的增大而减小,以b为0时隧道顶板围岩塑性区半径作为参照,b为0.25、0.5、0.75和1时塑性区半径分别减小19.2%、29.8%、36.3%和40.8%。表明工程实践中基于Mohr-Coulomb强度理论往往偏于保守,若能不同程度地考虑中间主应力的影响具有重要意义。