کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8915851 1641745 2018 39 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A modified strain-softening model with multi-post-peak behaviours and its application in circular tunnel
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل اصلاح سوء تغذیه با رفتارهای چند مرحله ای و کاربرد آن در تونل دایره ای
کلمات کلیدی
مدل نرم کننده سقط، رفتار پی در پی، محدود کردن فشار، استحکام باقی مانده، راه حل نیمه تحلیلی،
ترجمه چکیده
تعداد زیادی از آزمایشات آزمایشگاهی نشان داده اند که سنگ ها در حالت پس از پیک، رفتار فشار نرمال را تحت فشار کم قرار می دهند و به تدریج با افزایش فشار محدود، به پلاستیک کاملا پلاستیکی تبدیل می شوند. نه مدل الاستیک، کاملا پلاستیکی و نه مدل نرم کننده کشش می تواند رفتار دقیق توده سنگ در اطراف عمق کاوش های عمیق را توصیف کند. در این مقاله، یک مدل اصلاح شده کشف کرنش برای توصیف تکامل غیر خطی مقاومت باقی مانده تحت تاثیر فشار محدود شده پیشنهاد شده است. مدل جدید می تواند به تدریج انتقال از رفتار نرم کننده شدن فشار به رفتار کششی کاملا پلاستیکی با افزایش فشار محدود را تحقق بخشید. استحکام معادل باقی مانده برای اندازه گیری مقاومت سنگ ها در مرحله پس از پیک تعریف شد. پارامترهای موجود در مدل با استفاده از تحلیل رگرسیون غیرخطی بر روی مجموعه ای از منحنی های تنش-تنشی تخمین زده شد. بر اساس فرض تقارن محوری سیلندر و نظریه افزایشی پلاستیک، معادلات تعادل و معادلات سازگاری توده سنگ در اطراف تونل دایره ای محاسبه شد. معادلات در محیط ویژوال بیسیک اجرا شد و یک راه حل نیمه تحلیلی به دست آمد. تأثیر رفتار پس از شکست سنگ توده در یک مورد نشان داده شده است. توزیع استرس، جابجایی و قدرت انتقالی در اطراف تونل ارائه شده است. تفاوت بین مدل الاستیک کاملا پلاستیکی، مدل نرم کننده کشش و مدل جدید به صورت کمی اندازه گیری شد. علاوه بر این، اعتبار راه حل نیمه تحلیلی با شبیه سازی های عددی تایید شد. تجزیه و تحلیل پارامترها نشان داد که همگرایی تونل تحت تاثیر رفتار توده سنگی به طور چشمگیری تحت تاثیر قرار گرفت.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
یک مدل اصلاح سوء تغذیه با رفتارهای چند مرحله ای و کاربرد آن در تونل دایره ای
چکیده انگلیسی
A large number of laboratory experiments have shown that the rocks in post-peak state present strain-softening behaviour under low confining pressure, and gradually evolved into elastic-perfectly plastic with the increasing of confining pressure. Neither the elastic-perfectly plastic model nor the strain-softening model can accurately describe the behaviour of rock mass surrounding the deep buried excavations. In this paper, a modified strain-softening model was proposed to describe the non-linear evolution of residual strength under the influence of confining pressure. The new model can realize the gradually transition from strain-softening behaviour to elastic-perfectly plastic behaviour with the increasing of confining pressure. The equivalent residual strength was defined to quantify the strength of rocks in post-peak stage. The parameters involved in the model were estimated via non-linear regression analysis upon a series of stress-strain curves. Based on the plane strain axial symmetry assumption and the incremental theory of plasticity, equilibrium equations and compatibility equations of rock mass around a circular tunnel were deduced. The equations were implemented in the Visual Basic development environment, and a semi-analytical solution was obtained. The influence of post-failure behaviour of rock mass was demonstrated through an illustrative case. The distributions of stress, displacement and transitional strength around the tunnel were presented. The differences between the elastic-perfectly plastic model, the strain-softening model and the new model were estimated quantitatively. In addition, the validity of semi-analytical solution was verified by numerical simulations. Parameters analysis showed that the tunnel convergence was influenced by the post-peak behaviour of rock mass dramatically.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Geology - Volume 240, 5 June 2018, Pages 21-33
نویسندگان
, , ,