考虑岩体本构及结构尺度效应的地下洞室模型有限元分析

对于地下洞室围岩稳定而言，存在两种尺度效应：一是本构尺度效应，二是结构尺度效应。在地下洞室模型的有限元分析中考察了两种尺度效应的作用。拟定了两种工况：①围岩中任一点的力学性质是该点到洞室中心距离的负幂函数，洞室由小到大，即同时考虑本构尺度效应和结构尺度效应；②围岩的力学性质一定，洞室由小到大，即只考虑结构尺度效应。对两种工况进行了平面应变弹塑性计算，分析了围岩中的应力、位移、及塑性区。从研究结果可知：当考虑岩体力学性质的尺度效应时，洞室围岩中的位移及塑性区均较小；而应力值较高，而不考虑岩体力学性质的尺度效应时的情况与之相反。