巖體非定常流變模型的有限元計(jì)算及位移反分析.pdf

1、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(shí)間變化是明顯的，比如巖體彈模和強(qiáng)度等參數(shù)隨時(shí)間的增長而降低，室內(nèi)試驗(yàn)已經(jīng)證明了這個(gè)事實(shí)。而目前，在巖體工程的力學(xué)計(jì)算中本構(gòu)模型所采用的力學(xué)參數(shù)都是定常的，即認(rèn)為所有巖體力學(xué)參數(shù)都與時(shí)間無關(guān)，它不隨時(shí)間增長而變化。這種人為的簡化假定與實(shí)際情況并不符合，直接影響了巖體工程的變形收斂預(yù)測(cè)與加固措施評(píng)價(jià)。實(shí)際上，一維情況下以室內(nèi)頁巖蠕變?cè)囼?yàn)為基礎(chǔ)的研究表明：非定常粘彈性模型比定常粘彈性

2、模型能夠更為準(zhǔn)確地反映巖石粘彈性變形的性能。 本文引入非定常參數(shù)描述巖體材料的劣變過程，也即損傷演化過程；編制了相應(yīng)的計(jì)算平面問題的有限元程序，并結(jié)合具有解析解的簡單問題進(jìn)行了程序驗(yàn)證；然后以一個(gè)典型算例考察了有限元非定常粘彈性位移反分析算法在應(yīng)用上的可行性；最后對(duì)某實(shí)際巷道工程作了基于非定常流變模型的位移反分析。結(jié)果表明若將巖體流變模型參數(shù)看作是非定常的，能夠更直接客觀地反映巖體的粘性時(shí)效特征，并將會(huì)更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)工程巖體在日