基于能量耗散分析的裂隙巖體與結(jié)構(gòu)共同作用研究.pdf

1、中國科學(xué)院研究生院博士學(xué)位論文基于能量耗散分析的裂隙巖體與結(jié)構(gòu)共同作用研究姓名：張中生申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：朱維申20030201A B S T R A C TZ H A N G Z H O N G S H E N G ( G E O T E C H N I C E N G I N E E R I N G )D i r e c t e d b y P r o f ．Z h uW e i s h e nT h r o

2、u g h t h e o r e t i c a la n a l y s i s ，n m n e r i c a ls i m u l a t i o na n d e n g i n e e r i n gi n s t a n c e ，t h es t a b i l i t ya n a l y s i so f s u r r o u n d i n g r o c km a s s i ss y s t e m a t

3、 i c a l l ys t u d i e d i nt h i st h e s i s ．、而t I li n t e r a c t i o no f f i s s u r er o c km a s s a n d t h es t r u c t u r eb a s e d o n t h ee n e r g y d i s s i p a t i o n ．T h es y n t h e t i c a lc r

4、 i t e r i o n i sp r o p o s e df o re s t i m a t i n gt h es t a b i l i t yo f t h es u r r o u n d i n gr o c km a s s ．S e v e r a la s p e c t sh a v e b e e n s t u d i e d ．i n c l u d i n g ：1 、A c c o r d i n

5、gt o t h en o n l i n e a ra n du n r e v e r s i b l em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fr o c km a s s e x c a v a t i o n ，t h et o k e no f e n e r g y d i s s i p a t i o n i st h e o r e t i c a l l ys t u d

6、i e d ．T h em e t h o d i sp r o p o s e d t o t h e a n a l y s i s i n t h e m a s s o nt h e e f f e c t o fe n e r g yd i s s i p a t i o n t o t h ec o n s t i t u t i v er e l a t i o n s h i pu s i n gt h ee x p e

7、 r i m e n t a ld a t ao f r o c km a s sm e c h a n i c si n s i t u ．T h e3 - D b r i t t l e —e l a s t i ca n de l a s t o - p l a s t i cc o n s t i t u t i v ee q u a t i o nc o n s i d e r i n g t h ee n e r g yd

8、i s s i p a t i o n i ss e tu p ．2 、Ak i n d o fm e c h a n i c a l m o d e l i s p u tf o r w a r d f o r t h e g e o m e t r y s t r u c t u r a lc h a n g i n g i nt h e u n d e r g r o u n d e n g i n e e r i n g ．I

9、t i sa t r yt ot h e o r e t i c a l l ys e tu p a s y s t e m f o rt h em e c h a n i c a la n a l y s i so f t h e g e o m e t r ys t r u c t u r a lc h a n g i n g ．Am e t h o do f d y n a m i cm e m o r y ．a(chǎn) l l o c

10、a t i o nf o r g l 【o b a l s t i f f n e s s m a t r i x i s p r o p o s e d ．T h e r e f o r e ，t h e s o l u t i o ne f f i c i e n c yc o u l db ei m p r o v e d ，a n d t h em e m o r y c o u l d b es a v e d a n d t

11、 h er e f o r m i n gt i m eo f t h eg l o b a ls t i f f n e s sm a t r i x c o u l d a l s ob e d e c r e a s e d ．3 、O n t h eb a s i so f t h ef i s s u r er o c km a s sc o n s i d e r i n gt h ee n e r g yd i s s i

12、 p a t i o n ，t h eu n d e r g r o u n ds t r u c t u r eo f g e o m e t r yc h a n g i n ga n d l o a dc h a n g i n g ，w ee s t a b l i s h e dF E Ma n a l y s i sf o rt h es i m u l a t i o na n dt h es t a b i l i t

13、yo fu n d e r g r o u n dc a v c r ne x c a v a t i o na n ds u p p o r t i n g ．B e s i d e s ，s t a b i l i t y e v a l u a t i o n c r i t e r i a o fs u r r o u n d i n g r o c km a s s i n t h ep r o c e s s o f c o

14、 n s t r u c t i o n o p t i m i z a t i o n i sp u t f o r w a r d ．4 、A f i n i t ee l e m e n tp r o g r a m i sm a d e a c c o r d i n g t ot h er e s e a r c ha c c o m p l i s h m e n t so f t h i sp a p e r , a n

15、d i sa p p l i e d t ot h ec o m p u t i n g o f s t a b i l i t y a n d c o n s t r u c t i o no p t i m i z a t i o nf o ra c a s eo f a l le n g i n e e r i n g e x c a v a t i o na n d s u p p o r t i n g ．C o m p a

16、r e dw i t ht h et r a d i t i o n a lc o m p u t i n g m e t h o d ，i ti n d i c a t e st h a tt h em o d e lc r e a t e di nt h i sp a p e r i sr e a s o n a b l ea n ds u p e r i o r ．K e y w o r d s ：e n e r g yd i s