考虑脆性损伤和水力耦合影响的立井井壁临界突水水压理论解

论文摘要

针对混凝土这种准脆性材料的损伤特性引入脆性损伤因子,导出三轴状态下损伤变量表达式。采用脆性材料弹塑性损伤力学模型和轴压水压耦合作用下混凝土强度准则,基于水力耦合理论导出井壁承受的地下水压解析解,开展临界突水水压理论分析。结果表明高强混凝土承受的地下水压远高于普通混凝土,且随着混凝土强度提高井壁承受的水压越大,水压与损伤半径的曲线斜率增速越快。混凝土井壁承受的临界突水水压及临界损伤半径随着孔隙率增大明显降低,且混凝土强度越高降低速率越快,考虑水力耦合作用对井壁承受的临界突水水压影响很大。高强混凝土脆性损伤因子提高,临界突水水压随之降低。实例验证表明本文得到的理论解合理。

论文目录

• 1 脆性材料三维弹塑性损伤力学模型
• 2 渗透体积力
• 3 轴压水压耦合作用下混凝土强度准则
• 4 混凝土井壁水力耦合理论分析
•   4.1 弹性区应力分布
•   4.2 塑性区应力分布
•   4.3 弹塑性交界面应力分布
• 5 立井井壁临界突水水压分析
•   5.1 混凝土强度对临界突水水压的影响
•   5.2 孔隙率对临界突水水压的影响
•   5.3 脆性损伤对临界突水水压的影响
• 6 实例验证
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛维培,李昊鹏,姚直书,彭世龙,刘晓媛

关键词: 脆性损伤,水力耦合,立井井壁,临界突水水压

来源: 采矿与安全工程学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 安徽理工大学土木建筑学院,安徽理工大学安全科学与工程博士后科研流动站

基金: 国家自然科学基金项目(51674006),中国博士后科学基金项目(2018M642502),安徽省自然科学基金青年项目(1908085QE185),安徽省高等学校自然科学研究重点项目(KJ2018A0098),安徽理工大学青年教师科学研究基金重点项目(QN2017211)

分类号: TD745

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.03.018

页码: 566-573

总页数: 8

文件大小: 570K

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