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武汉大学学报(工学版)2025年第10期:基于塑性耗散能突变模型的隧洞围岩整体抗震安全评估

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘国庆;陈世杰;张艳红;许亮华;

单位:中国水利水电科学研究院流域水循环与水安全全国重点实验室;长江勘测规划设计研究有限责任公司;

摘要:基于强度折减法和突变理论,构建了围岩塑性耗散能与强度折减系数之间函数关系的尖点突变模型。通过将围岩失稳判别标准量化为突变特征值,提出了基于塑性耗散能突变模型的围岩整体抗震安全系数计算方法。进一步将该方法应用于某水电站引水隧洞围岩整体抗震安全评估,通过对比研究了地震作用对围岩稳定的影响,分别计算获得了无支护、衬砌支护及锚杆支护条件下围岩抗震安全系数。结果表明:地震作用下围岩塑性区明显扩大,塑性耗散能大幅增加;塑性耗散能随地震时间逐渐累积,在围岩失稳破坏时具有明显的突变特征;无支护围岩抗震安全系数为1.52,表明地震作用下围岩整体稳定性较好;衬砌及锚杆支护下围岩抗震安全系数分别为1.74和2.08,2种支护措施均能显著提高围岩整体抗震安全性能。

关键词:隧洞围岩;;强度折减法;;尖点突变模型;;塑性耗散能;;失稳判据;;抗震安全评估

基金资助:中国水科院基本科研业务费专项项目(编号:EB110145B0012023)