水平定向钻穿越施工中钻井液渗透对孔壁塑性半径的影响 被引量：11

1

作者 曾聪 马保松 刘厚平 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期57-61,66,共6页

以大直径水平定向钻进(HDD)在实际砂土层的工况为对象,通过理论分析和实验室测试的方法推导HDD钻孔孔壁的塑性半径的计算公式,并对试验测试结果进行分析。结果表明:当压差等于零或内压大于外压时,孔壁塑性半径受到钻井液渗透的影响非常... 以大直径水平定向钻进(HDD)在实际砂土层的工况为对象,通过理论分析和实验室测试的方法推导HDD钻孔孔壁的塑性半径的计算公式,并对试验测试结果进行分析。结果表明:当压差等于零或内压大于外压时,孔壁塑性半径受到钻井液渗透的影响非常小,几乎趋近于一个定值;当内外压差小于1.0 MPa时,塑性半径受钻井液渗透影响程度呈指数增加,当内外压差大于1.0 MPa时,其理论值已经超过了实际工程钻井液渗透的半径。 展开更多

关键词 钻井 水平定向钻进 塑性半径 钻井液

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一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径计算方法 被引量：4

2

作者 常列珍 潘玉田 马新谋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1405-1410,共6页

为推导一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算公式,首先采用ANSYS对不同摩擦系数的机械自紧进行数值模拟,发现摩擦系数对残余应力和塑性半径无影响,因此在推导塑性半径计算公式时可不考虑摩擦系数的影响;其次根据机械自紧过程中冲头... 为推导一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算公式,首先采用ANSYS对不同摩擦系数的机械自紧进行数值模拟,发现摩擦系数对残余应力和塑性半径无影响,因此在推导塑性半径计算公式时可不考虑摩擦系数的影响;其次根据机械自紧过程中冲头圆柱段和厚壁圆筒接触处径向应力相等推导出了塑性半径的计算公式。利用该公式计算了9个不同模拟管的塑性半径,结果表明理论值与实验值吻合良好。该公式可根据过盈量求出塑性半径和自紧度,或者在已知自紧度的情况下确定过盈量。 展开更多

关键词 固体力学 机械自紧 厚壁圆筒 过盈量 塑性半径

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机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算 被引量：3

3

作者 常列珍 潘玉田 +1 位作者 马新谋 潘丹阳 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第3期265-270,共6页

机械自紧是依靠冲头同身管内径的过盈量使身管内壁产生塑性变形,提高承载能力,达到自紧的目的.准确建立冲头过盈量与塑性半径之间的关系,才能准确地预测自紧度.为此,利用合理的简化假设,通过对冲头进行弹性分析和对厚壁圆筒进行塑性分析... 机械自紧是依靠冲头同身管内径的过盈量使身管内壁产生塑性变形,提高承载能力,达到自紧的目的.准确建立冲头过盈量与塑性半径之间的关系,才能准确地预测自紧度.为此,利用合理的简化假设,通过对冲头进行弹性分析和对厚壁圆筒进行塑性分析,利用机械自紧在加载过程中冲头圆柱段和厚壁圆筒接触处径向应力相等这一边界条件,推导出了过盈量与塑性半径之间的计算公式,从该公式可直接由过盈量求出塑性半径,由塑性半径便可预测出机械自紧厚壁圆筒的自紧度.为了验证公式的正确性,对10种不同过盈量的机械自紧过程进行了数值模拟,理论计算与数值模拟的结果进行比较,发现理论计算结果与数值模拟的结果比较吻合. 展开更多

关键词 机械自紧 厚壁圆筒 过盈量 塑性半径

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应用和改造卡斯特纳公式求取家竹箐隧道塑性半径 被引量：6

4

作者 符华兴 《铁道工程学报》 EI 2003年第1期94-95,共2页

本文叙述了家竹箐隧道不用折扣取值而用数解法通过卡斯特纳公式求解塑性区半径的方法。这要求在公式中除了应恰当地采用因随开挖面积不同而形成的形常数即开挖圆半径之外 ,还应特别计及开挖时人为的支护抗力。此二者都是通过家竹箐隧道... 本文叙述了家竹箐隧道不用折扣取值而用数解法通过卡斯特纳公式求解塑性区半径的方法。这要求在公式中除了应恰当地采用因随开挖面积不同而形成的形常数即开挖圆半径之外 ,还应特别计及开挖时人为的支护抗力。此二者都是通过家竹箐隧道施工实践而总结出来的宝贵经验。 展开更多

关键词 家竹箐隧道 卡斯特纳公式 塑性半径 支护抗力 松弛压力 施工

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顺煤层钻孔水力造穴塑性影响半径的数值模拟 被引量：2

5

作者 闫冲冲 杨宏民 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第1期175-178,共4页

为确定顺层水力造穴钻孔的有效抽采半径,以黄岩汇煤矿为工程背景,基于瓦斯抽采气-固耦合模型,采用Comsol Multiphysics数值模拟方法,模拟分析不同造穴半径下钻孔周围塑性损伤情况,并以此确定了有效抽采半径与造穴半径之间的对数函数关系... 为确定顺层水力造穴钻孔的有效抽采半径,以黄岩汇煤矿为工程背景,基于瓦斯抽采气-固耦合模型,采用Comsol Multiphysics数值模拟方法,模拟分析不同造穴半径下钻孔周围塑性损伤情况,并以此确定了有效抽采半径与造穴半径之间的对数函数关系,综合考虑安全因素和现场施工条件,得出最优造穴半径为0.4 m时有效抽采半径为3.4 m;成果用于黄岩汇煤矿15117轨道顺槽单孔瓦斯抽采试验,为现场瓦斯抽采提供理论依据和数据支持。 展开更多

关键词 水力造穴 塑性半径 造穴半径 有效抽采半径 数值模拟

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LDPE超高压管式反应器自增强弹塑性界面半径分析 被引量：7

6

作者 马小明 马文婷 刘慧华 《石油化工设备》 CAS 2009年第3期57-59,共3页

为确定LDPE超高压管式反应器自增强处理的弹塑性界面半径,用几种理论方法计算了最佳弹塑性界面半径,并利用残余应力试验方法进行了证明。试验结果表明,残余应力曲线在弹塑性半径附近出现拐点,与理论结果相符合,为该类型反应器的研究奠... 为确定LDPE超高压管式反应器自增强处理的弹塑性界面半径,用几种理论方法计算了最佳弹塑性界面半径,并利用残余应力试验方法进行了证明。试验结果表明,残余应力曲线在弹塑性半径附近出现拐点,与理论结果相符合,为该类型反应器的研究奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 反应器 弹塑性界面半径 自增强技术 残余应力 分析

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热采水平井塑性破坏半径预测方法及应用 被引量：2

7

作者 李彦龙 董长银 +2 位作者 李怀文 邵力飞 陈新安 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2014年第5期103-110,11,共8页

有关疏松砂岩油藏水平井塑性破坏半径的研究没有考虑高温交变应力对近井岩石塑性破坏过程的影响.分析热采复杂条件下的水平井近井地层应力分布规律,提出基于不同岩石破坏准则的近井塑性破坏半径预测方法.结果表明,井壁处的塑性屈服函数... 有关疏松砂岩油藏水平井塑性破坏半径的研究没有考虑高温交变应力对近井岩石塑性破坏过程的影响.分析热采复杂条件下的水平井近井地层应力分布规律,提出基于不同岩石破坏准则的近井塑性破坏半径预测方法.结果表明,井壁处的塑性屈服函数值越大,井壁破坏程度越大,出砂越严重,塑性屈服函数的零点即为塑性破坏半径.井底温度越高,塑性破坏半径越大.塑性破坏半径受原地主应力顺序、井周角、方位角、井底流压等因素影响.当垂向主应力大于水平主应力时,垂直方向上的塑性破坏半径最大;反之,水平方向上的塑性破坏半径最大.当水平井方位角为0°(或180°)时,井周塑性破坏半径最大;当水平井方位角为90°(或270°)时,井周塑性破坏半径最小.该研究成果对于热采水平井出砂预测有一定的指导意义. 展开更多

关键词 塑性破坏半径 出砂预测 热采 水平井 近井应力 出砂半径

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理想弹塑性线性强化模型的身管残余应力分析 被引量：5

8

作者 常列珍 潘玉田 +1 位作者 李魁武 马新谋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期385-391,共7页

为计算理想弹塑性线性强化模型机械自紧身管的残余应力,基于弹塑性力学和一些基本假设,通过对加载和卸载过程中的身管做弹塑性分析,得到了机械自紧身管的塑性半径、加载和卸载过程中的应力应变、反向屈服半径的计算公式。利用机械自紧... 为计算理想弹塑性线性强化模型机械自紧身管的残余应力,基于弹塑性力学和一些基本假设,通过对加载和卸载过程中的身管做弹塑性分析,得到了机械自紧身管的塑性半径、加载和卸载过程中的应力应变、反向屈服半径的计算公式。利用机械自紧身管加载和卸载过程中的应力,给出了身管有反向屈服和无反向屈服两种情况下残余应力的计算公式。应用这些公式计算了一个模拟管的塑性半径、反向屈服半径和残余应力,结果表明理论值与实验值吻合良好。 展开更多

关键词 固体力学 机械自紧 残余应力 塑性半径 反向屈服 反向屈服半径

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竖向掏土纠倾孔周塑性区计算研究 被引量：4

9

作者 肖俊华 孙剑平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4073-4077,4086,共6页

采用桩筏基础的高层建筑倾斜后,常采用竖向孔掏土进行地应力解除实现纠倾,工程设计与施工依据经验进行,缺乏理论指导。将一定深度处的竖向孔孔周应力重分布问题简化为平面应变问题,采用摩尔-库仑强度条件推导了塑性区半径的解析解。该... 采用桩筏基础的高层建筑倾斜后,常采用竖向孔掏土进行地应力解除实现纠倾,工程设计与施工依据经验进行,缺乏理论指导。将一定深度处的竖向孔孔周应力重分布问题简化为平面应变问题,采用摩尔-库仑强度条件推导了塑性区半径的解析解。该解析解表明,塑性半径随土体抗剪参数的降低而增大,随掏土孔半径的增大而增大,随地应力的增大而增大。结合解析解的表达式,探讨了存在地下水、注水、抽水、循环掏土扰动等因素对塑性区半径的影响。最后用数值分析方法对该解析解进行模拟验证,表明公式的正确性与适用性。该研究成果对纠倾工程的设计与施工具有积极的指导作用。 展开更多

关键词 竖孔掏土 纠倾 塑性半径 数值模拟

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统一强度理论下小净距隧道围岩塑性区新解 被引量：5

10

作者 舒忠磊 常方强 林从谋 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期31-36,共6页

将小净距隧道中岩柱塑性区不重叠的极限塑性区半径定义为塑性区贯穿半径,考虑中间主应力的影响,采用统一强度准则和Schwarz交替法,对小净距隧道的弹塑性状态进行分析,推导小净距隧道塑性区半径的解析表达式.通过算例,分析中间主应力、... 将小净距隧道中岩柱塑性区不重叠的极限塑性区半径定义为塑性区贯穿半径,考虑中间主应力的影响,采用统一强度准则和Schwarz交替法,对小净距隧道的弹塑性状态进行分析,推导小净距隧道塑性区半径的解析表达式.通过算例,分析中间主应力、内摩擦角和黏聚力对理论解的影响.结果表明:当两隧道净距大于2.3倍的开挖半径时,两隧道之间的相互作用较小,塑性区半径趋于一个稳定值,稳定值比单孔隧道塑性区半径大17.7%,可近似按照单孔隧道进行处理;小净距隧的塑性区贯穿半径随着统一强度参数、内摩擦角和黏聚力的增大而减小;与同不考虑中间主应力作用相比,考虑中间主应力作用的塑性区贯穿半径减小9.19%~20.71%,充分发挥围岩的强度性能. 展开更多

关键词 小净距隧道 塑性区贯穿半径 复变函数理论 统一强度理论

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非对称应力作用下直墙马蹄形隧道塑性区研究

11

作者 徐晓洋 《山西建筑》 2017年第15期157-158,共2页

基于已有的圆形洞口围岩塑性区解答,通过旋转极坐标轴角度,由复变函数保角映射方法,得到了非对称应力作用下直墙马蹄形隧道围岩塑性区半径解析公式,并结合算例进行了分析,通过塑性区半径分布图验证了该方法的有效性。

关键词 非对称应力 直墙马蹄形隧道 塑性半径 保角变换

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深埋隧道围岩滑移面验证及稳定性分析 被引量：5

12

作者 郭子红 刘新荣 舒志乐 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期315-321,共7页

为了采用安全系数分析深埋圆形盾构隧道稳定性,以隧道围岩弹塑性区域的应力分布为基础,采用变分方法验证围岩滑移面的分布形态。将围岩简化为理想弹塑性材料,结合弹塑性区域应变分布获得围岩极限塑性半径。基于Mohr-Coulomb准则,选取隧... 为了采用安全系数分析深埋圆形盾构隧道稳定性,以隧道围岩弹塑性区域的应力分布为基础,采用变分方法验证围岩滑移面的分布形态。将围岩简化为理想弹塑性材料,结合弹塑性区域应变分布获得围岩极限塑性半径。基于Mohr-Coulomb准则,选取隧道安全系数为极限塑性半径内沿隧道滑移面围岩的抗剪强度与剪切力之比,获得以安全系数为隧道稳定性指标的分析方法。通过算例分析得出极限应变与屈服应变比值、围岩力学参数和支护参数与隧道相对塑性半径和安全系数的关系。研究结果表明:增加围岩内聚力、内摩擦角及支护压力能有效抑制隧道塑性区半径发展与提高隧道安全系数;围岩变形协调能力越好,整体越稳定。 展开更多

关键词 深埋隧道 隧道滑移面 极限塑性半径 变分方法 安全系数

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Hoek-Brown强度准则在隧道岩体稳定分析中的应用研究 被引量：10

13

作者 李守龙 李宗利 黄高峰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第5期43-46,共4页

Hoek-Brown强度准则适宜于描述完整岩石或节理岩体的破坏特征,并在岩体工程中得到了广泛应用。基于Hoek-Brown强度准则对某隧道工程岩体稳定进行分析,并与Mohr-Coulomb强度准则计算进行比较。结果表明:Hoek-Brown强度准则计算得到的关... Hoek-Brown强度准则适宜于描述完整岩石或节理岩体的破坏特征,并在岩体工程中得到了广泛应用。基于Hoek-Brown强度准则对某隧道工程岩体稳定进行分析,并与Mohr-Coulomb强度准则计算进行比较。结果表明:Hoek-Brown强度准则计算得到的关键点位移、塑性半径及塑性区范围均稍大于Mohr-Coulomb强度准则的结果;Hoek-Brown强度准则能够反映施工开挖扰动对岩体力学参数的影响。同时,假设施工扰动系数从隧道内向外逐渐减小,应用Hoek-Brown强度准则研究了开挖扰动程度对隧道塑性半径的影响规律。研究表明:随着扰动的增大,塑性半径非线性增大。 展开更多

关键词 隧道工程 Hoek—Brown强度准则 施工扰动 塑性半径

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机械自紧加载解研究 被引量：2

14

作者 常列珍 潘玉田 马新谋 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期392-396,共5页

为了计算机械自紧厚壁圆筒在加载阶段的应力应变,利用空间轴对称问题的基本方程及合理的假设,对具有理想弹塑性材料模型的厚壁圆筒加载过程进行了弹塑性分析,对加载阶段的冲头进行了弹性分析.利用机械自紧加载过程中的边界条件和连续性... 为了计算机械自紧厚壁圆筒在加载阶段的应力应变,利用空间轴对称问题的基本方程及合理的假设,对具有理想弹塑性材料模型的厚壁圆筒加载过程进行了弹塑性分析,对加载阶段的冲头进行了弹性分析.利用机械自紧加载过程中的边界条件和连续性条件,推导出了塑性半径的计算公式以及厚壁圆筒和冲头在加载过程中的应力应变.为了验证公式的正确性,对10种不同过盈量的机械自紧过程进行了数值模拟,将塑性半径的理论值与数值模拟的结果进行比较,发现理论计算结果与数值模拟的结果非常接近. 展开更多

关键词 机械自紧 厚壁圆筒 过盈量 塑性半径

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机械自紧残余应力计算 被引量：1

15

作者 常列珍 潘玉田 +1 位作者 马新谋 张永军 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期616-622,共7页

为计算理想弹塑性模型机械自紧厚壁圆筒的残余应力,首先利用轴对称问题的基本方程,对加载过程中的厚壁圆筒作弹塑性分析,对加载阶段的冲头作弹性分析.其次利用机械自紧加载过程中的边界条件和连续性条件,推导出了塑性半径的计算公式以... 为计算理想弹塑性模型机械自紧厚壁圆筒的残余应力,首先利用轴对称问题的基本方程,对加载过程中的厚壁圆筒作弹塑性分析,对加载阶段的冲头作弹性分析.其次利用机械自紧加载过程中的边界条件和连续性条件,推导出了塑性半径的计算公式以及厚壁圆筒和冲头在加载过程中的应力应变.再次对卸载阶段的厚壁圆筒进行弹塑性分析,得到厚壁圆筒卸载阶段的弹塑性解,最终得到厚壁圆筒残余应力和反向屈服半径的计算公式.利用残余应力计算公式计算了一个模拟管的残余应力,结果表明理论值与实验值吻合良好. 展开更多

关键词 固体力学 机械自紧 厚壁圆筒 过盈量 塑性半径

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双线性随动硬化材料的机械自紧身管残余应力 被引量：2

16

作者 马新谋 常列珍 于斌 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第6期654-661,共8页

为计算双线性随动硬化材料模型机械自紧身管的残余应力,基于弹塑性力学理论及一些基本假设,推导出了双线性随动硬化材料模型机械自紧身管的塑性半径、反向屈服半径,以及身管弹塑性卸载和弹性卸载两种情况下的残余应力计算公式.利用这些... 为计算双线性随动硬化材料模型机械自紧身管的残余应力,基于弹塑性力学理论及一些基本假设,推导出了双线性随动硬化材料模型机械自紧身管的塑性半径、反向屈服半径,以及身管弹塑性卸载和弹性卸载两种情况下的残余应力计算公式.利用这些公式计算了一个模拟管的塑性半径、反向屈服半径和残余应力,结果表明理论值与实验值吻合得良好. 展开更多

关键词 机械自紧 身管 塑性半径 反向屈服 残余应力

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锚杆静压桩桩土作用力的理论分析 被引量：5

17

作者 艾剑峰 康华 《南昌工程学院学报》 CAS 2005年第3期69-72,共4页

桩周土体在压桩过程中的问题被视作三维问题,考虑竖向附加应力的作用以小孔扩张理论为基础,对锚杆静压桩压桩过程中桩土的相互作用以及压桩后桩周土性状进行分析,得出后桩周土压力及土体的塑性半径.

关键词 锚杆静压桩 小孔扩张 塑性半径

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基于统一强度理论的灰土挤密桩应力分析 被引量：23

18

作者 曹黎娟 赵均海 魏雪英 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1786-1790,共5页

采用统一强度理论对灰土挤密桩应力进行研究,分析了灰土挤密桩挤密成孔过程及土体处于弹塑性状态时孔周应力情况,得出了灰土挤密桩成孔过程的弹性解及孔壁屈服时的弹性极限荷载,并求出了孔壁均布内压与塑性挤密半径的关系式。该解考虑... 采用统一强度理论对灰土挤密桩应力进行研究,分析了灰土挤密桩挤密成孔过程及土体处于弹塑性状态时孔周应力情况,得出了灰土挤密桩成孔过程的弹性解及孔壁屈服时的弹性极限荷载,并求出了孔壁均布内压与塑性挤密半径的关系式。该解考虑了中间主应力及拉压性能差异的影响,Mohr-Coulomb解是特例。其结果对于全面研究灰土挤密桩的综合作用效用,进一步节约材料有一定的参考价值。 展开更多

关键词 统一强度理论 灰土挤密桩 平面应变 塑性挤密半径

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对修建强挤压地下洞室的改革意见 被引量：1

19

作者 符华兴 《铁道工程学报》 EI 2003年第3期71-75,50,共6页

本文是在总结了世界上四座强挤压地下洞室的修建经验 ,其中主要是我国家竹箐隧道的经验教训后提出的改革意见。包函了设计、施工及工期等方面的改革意见。文中特别提出的在地质上识别强挤压的标准 ,从而进一步阐明了卡斯特纳公式在识别... 本文是在总结了世界上四座强挤压地下洞室的修建经验 ,其中主要是我国家竹箐隧道的经验教训后提出的改革意见。包函了设计、施工及工期等方面的改革意见。文中特别提出的在地质上识别强挤压的标准 ,从而进一步阐明了卡斯特纳公式在识别中的运用 ;在弄清地质情况的基础上 ,批判了用刺猬式双层径向锚杆不恰当的支护方法 ;从而提出了先支后挖的建议。 展开更多

关键词 强挤压地下洞室 施工技术 先支后挖 竖向埋深 横向埋深 塑性半径 应力比 铁路隧道

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新Hoek-Brown准则在考虑渗流影响下的深埋隧洞工程应用中的参数敏感性讨论

20

作者 黄朝煊 《施工技术》 CAS 2018年第A04期1243-1247,共5页

Hoek-Brown屈服准则是估计完整岩石或节理岩石剪切强度的半经验准则,参数多且其各参数的选取具有一定的不确定性,本文基于新Hoek-Brown屈服准则针对其各参数对深埋隧洞围岩力学特性的敏感性进行深入研究,对考虑渗流影响下深埋隧洞基本... Hoek-Brown屈服准则是估计完整岩石或节理岩石剪切强度的半经验准则,参数多且其各参数的选取具有一定的不确定性,本文基于新Hoek-Brown屈服准则针对其各参数对深埋隧洞围岩力学特性的敏感性进行深入研究,对考虑渗流影响下深埋隧洞基本方程进行数学推导,并利用4阶Runge-Kutta法求解非线性常微分方程,给出了考虑渗流影响的塑性区的应力解和位移解。通过数值计算对比分析,认为地质强度指标GSI对隧洞围岩特性影响最为显著,而岩石扰动系数D、岩石的软硬程度常数m_i和岩石单轴抗压强度σ_(ci)影响依次减弱;而渗透力f_r对围岩特性的影响敏感度均小于新Hoek-Brown屈服准则的4个基本参数,即敏感度关系依次为GSI>D>σ_(ci)>m_i>f。 展开更多

关键词 深埋隧洞 屈服准则 渗流 弹塑性解 塑性半径

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