基于自稳时变结构的岩爆动力源分析

将时变结构力学理论应用于岩爆发生机制的研究，以一个新的角度对岩爆动力源进行分析。地下洞室的围岩存在具有承载能力的自稳结构，首次提出了“自稳时变结构”的概念，定性地分析了临近开挖洞室的围岩自稳时变结构的特点。应用质点系动量定理，分析了围岩自稳时变结构的动力学响应。围岩自稳时变结构的质量随时间发生变化时，系统会出现负阻尼的情况，会形成动力不稳定系统而诱发岩爆。建立了围岩自稳时变结构诱发岩爆的力学模型，由力学模型可得出岩爆发生的两个条件：①围岩承受的切向应力??应使岩石产生扩容；②围岩自稳时变结构的质量减少。研究表明：岩爆的发生机制可通过围岩自稳时变结构理论得到很好的解释。