基于Drucker-Prager准则的三维应力场下围岩塑性区近似解

刘洪涛; 梁嘉璐; 韩子俊; 刘勤裕; 乔钟槿

doi:10.19606/j.cnki.jmst.2024924

矿业科学学报 ›› 2024, Vol. 9 ›› Issue (06) : 909 -920. DOI: 10.19606/j.cnki.jmst.2024924

基于Drucker-Prager准则的三维应力场下围岩塑性区近似解

刘洪涛, 梁嘉璐, 韩子俊, 刘勤裕, 乔钟槿

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

PDF (13832K)

摘要

为了研究三维应力场下巷道围岩的稳定性，基于Drucker-Prager准则，以弹塑性力学为理论基础，通过引入轴向应力解推导了三维应力场下的巷道围岩塑性区边界方程，对不同应力场条件下的围岩塑性区形态及尺寸展开分析，对比分析了巷道围岩的内聚力、内摩擦角、泊松比和巷道半径变化的条件下，5种Drucker-Prager系列屈服准则对塑性区形态及尺寸的影响，并基于演化特性提出实际工程意义。结果表明：水平侧压的增减对巷道围岩的塑性区形态影响程度较大，过高或过低的水平侧压会使巷道围岩呈蝶形扩展；轴向侧压的增减对巷道围岩的塑性区形态影响较小，对围岩的塑性区尺寸影响较大，相同水平侧压下，不同轴向侧压会使围岩的塑性区尺寸变化呈碗状发展；内聚力、内摩擦角和巷道半径变化时，不同Drucker-Prager准则下巷道围岩塑性区尺寸变化规律具有一致性，选取不同Drucker-Prager准则会对巷道围岩塑性区的计算结果产生影响。