摘 要:針對隧道巖體在高溫和荷載共同作用下產(chǎn)生的耦合損傷問題,基于連續(xù)損傷力學(xué)理論,引入高溫-荷載耦合損傷因子,建立了考慮高溫作用的廣義Hoek-Brown(H-B)準(zhǔn)則的彈塑性損傷本構(gòu)模型,解決了模型在數(shù)值積分過程中的奇異點問題,并利用Fortran語言編寫了模型的有限元程序。結(jié)果表明:模型計算的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與試驗所得到的曲線趨勢一致且計算結(jié)果誤差在5%以內(nèi),溫度作用下隧洞圍巖損傷逐漸加劇,驗證了模型的準(zhǔn)確性和程序的穩(wěn)健性,可為火災(zāi)作用下隧道圍巖安全穩(wěn)定性評價提供一種有效計算方法。
關(guān) 鍵 詞:廣義HoekBrown準(zhǔn)則;耦合損傷模型;完全隱式應(yīng)力返回映射算法;彈塑性模型;高溫-荷載耦合;單軸壓縮試驗;應(yīng)力-應(yīng)變曲線;隧洞
中圖分類號:TU443 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1000-1646(2024)04-0442-07
火災(zāi)影響下的隧道巖體會遭受高溫和荷載的耦合效應(yīng)。持續(xù)高溫作用會使巖石內(nèi)部蘊含的微裂隙擴(kuò)張,原生缺陷擴(kuò)展貫通并產(chǎn)生宏觀裂紋,導(dǎo)致巖體穩(wěn)定性降低[1-3],同時巖體在荷載作用下也會產(chǎn)生形變位移繼而發(fā)生破壞[4-6]。因此,研究高溫與荷載耦合作用下巖體損傷模型及其計算方法,對保證火災(zāi)條件下巖體工程的穩(wěn)定與安全具有重要意義。