考虑中间主应力的深埋圆形巷道弹塑性位移解

作者：刘志钦 余东明中间主应力强度准则关联流动法则位移平面应变

摘要：平面应变条件下的深埋圆形巷道一般忽略中间主应力的影响，但塑性区围岩的变形与实际情况会产生较大差异．为了充分考虑中间主应力对深埋圆形巷道的影响，基于平面应变假设与关联流动法则将Mohr-Coulomb准则精确匹配为Drucker-Prager准则，在此基础上推导了理想弹塑性材料在塑性阶段的中间主应力表达式；根据所得的中间主应力表达式结合关联流动法则．不引入任何假设，得出塑性区体积扩容的关系式；进一步推导了考虑中间主应力影响的深埋圆形巷道塑性区应力位移解析式，其中径向应力、切向应力及塑性区半径的表达式与卡斯特奈（Kastner）解完全一致，但卡斯特奈（Kastner）解无法得出中间主应力，而新的位移解析式则与以往的文献完全不同；经与以往文献的位移理论解比较分析知，新的位移解答更加合理．因此，考虑中间主应力的解答为深埋圆形巷道的计算与设计提供更为科学的理论基础．

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