本發(fā)明涉及土木工程,尤其涉及一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法。
背景技術(shù):
1、在地鐵車站下部主體開挖過程中,因其開挖斷面大,需采用分部開挖,車站邊墻暴露時間長。車站兩側(cè)邊墻圍巖受爆破荷載擾動頻繁,受力狀態(tài)特殊,累積損傷效應(yīng)顯著。車站邊墻長期裸漏,在施工中會受到水對圍巖的干濕循環(huán)劣化作用,干濕循環(huán)作用是最常見的水巖相互作用之一,干濕循環(huán)作用對圍巖的劣化不容忽視。同時,節(jié)理板巖具有一定的流變特性,進(jìn)行車站下部邊墻結(jié)構(gòu)的分析,邊墻長期施工安全性問題尤為突出,需要充分考慮其時變行為。然而,傳統(tǒng)的蠕變模型僅可以描述施工中的流變特性,但無法描述施工過程中的爆破、干濕循環(huán)及荷載對流變特性造成的損傷,同時,無法描述節(jié)理板巖的各向異性特征。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明公開了一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,以克服上述技術(shù)問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
3、一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,包括以下步驟:
4、s1:獲取用于表征爆破對層理巖體力學(xué)性能的弱化程度的爆破損傷變量dr、用于表征干濕循環(huán)對層理巖體力學(xué)性能的弱化成度的干濕循環(huán)損傷變量ds和用于表征荷載對層理巖體力學(xué)性能的弱化程度的連續(xù)載荷損傷變量dc;
5、s2:根據(jù)所述爆破損傷變量dr、干濕循環(huán)損傷變量ds、,獲取考慮爆破損傷和干濕循環(huán)損傷的第一耦合損傷變量,并根據(jù)所述連續(xù)荷載損傷變量dc,獲取第二耦合損傷變量dz;所述第二耦合損傷變量為綜合考慮爆破損傷、干濕循環(huán)損傷以及連續(xù)載荷損傷的損傷變量;
6、s3:根據(jù)所述第二耦合損傷變量和第一耦合損傷變量,建立考慮爆破損傷變量和干濕循環(huán)損傷的改進(jìn)的黏彈塑性模型;以完成對考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立;
7、其中,所述改進(jìn)的黏彈塑性模型為將原黏彈塑性模型中的塑性體替換為改進(jìn)的遍布節(jié)理模型中的塑性體;
8、所述改進(jìn)的黏彈塑性模型中的彈性階段體積模量g0、粘彈性階段體積模量g1、彈性階段的黏滯系數(shù)η0、粘彈性階段粘滯系數(shù)η1均為與所述第一耦合損傷變量相關(guān)的參數(shù);所述改進(jìn)的黏彈塑性模型中的黏塑性體的黏滯系數(shù)η2為與所述第二耦合損傷變量dz相關(guān)的參數(shù)。
9、有益效果:本發(fā)明的一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,通過獲取考慮爆破損傷和干濕循環(huán)損傷的第一耦合損傷變量,以及綜合考慮爆破損傷、干濕循環(huán)損傷以及連續(xù)載荷損傷的第二耦合損傷變量,建立考慮爆破損傷變量和干濕循環(huán)損傷的改進(jìn)的黏彈塑性模型;以完成對考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立。本發(fā)明所建立的模型,不僅能夠描述層理圍巖在施工過程中的流變特性,還能夠描述施工過程中的爆破、干濕循環(huán)及荷載對流變特性造成的損傷,通過對原有的黏彈塑性模進(jìn)行改進(jìn),所得到的改進(jìn)的黏彈塑性模能夠較好的描述節(jié)理板巖的各向異性特征,對于地鐵的爆破施工過程中的高邊墻的長期穩(wěn)定性,以及安全性具有重要的指導(dǎo)意義。
1.一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,其特征在于,所述第二耦合損傷變量dz獲取方法如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,其特征在于,所述改進(jìn)的遍布節(jié)理模型建立如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,其特征在于,將所述改進(jìn)的黏彈塑性模型轉(zhuǎn)換為差分形式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種考慮層理圍巖損傷的高邊墻時效變形模型的建立方法,其特征在于,