层状岩体中巷道底板应力分布规律及损伤破坏特征

学报编辑部中国矿业大学学报

题目：层状岩体中巷道底板应力分布规律及损伤破坏特征

作者：杨仁树^1,2,朱晔¹,李永亮¹,李炜煜¹

作者单位：

1.中国矿业大学(北京) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室力学与建筑工程学院能源与矿业学院,北京 100083;

2.北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083

摘要：

为了研究开挖巷道后层状岩体中底板的卸荷力学响应,将底板视作横观各向同性体,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,对底板应力分布规律与损伤破坏特征进行研究.结果表明:1)与均质各向同性解相比,横观各向同性解更客观地反映出巷道开挖后底板出现卸荷且两侧围岩呈应力集中的应力分布状态;2)底板应力分布随垂直和水平方向力学属性的不同而呈现出差异性;3)底板层状复合结构造成应力发生畸变,软弱岩层的柔性缓冲垫层作用使应力传递变得更为平缓;4)底板岩体达到损伤阈值即发生张拉或者滑移破坏,损伤阈值受垂直卸荷系数、水平卸荷系数、侧压系数、裂隙面倾角等多个因素综合影响.理论和数值计算获得的底板损伤破坏深度及损伤区分布特征基本一致,解析解很好地反映了底板的实际应力状态.

关键词：层状底板;横观各向同性体;力学模型;数值计算;破坏深度;损伤区分布

本文引用格式：杨仁树,朱晔,李永亮,等.层状岩体中巷道底板应力分布规律及损伤破坏特征[J].中国矿业大学学报,2020,49(4):615-626+645.

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