地下工程施工数值分析：岩体动力损伤模型

"基于岩体动力损伤的地下工程施工过程数值分析* (2015年)" 本文是一篇关于工程技术的学术论文，重点探讨了在大型地下工程建设中如何利用数值分析方法来预测和管理爆破、开挖及支护作业对围岩稳定性的影响。作者通过引入Yang-Liu率相关动力损伤模型，该模型考虑了累积应变和荷载作用时间，以更准确地模拟岩体的损伤过程。损伤系数被定义为与裂纹扩展密度相关的参数，用于在荷载增量迭代计算中体现损伤特性，从而构建了一个弹塑性损伤本构模型。 在实际施工过程中，爆破和开挖是关键步骤，它们对围岩结构的稳定性有显著影响。论文详细阐述了如何计算和施加爆破荷载和开挖荷载，并介绍了相应的迭代方法，这些方法能够体现爆破对围岩稳定性的破坏以及地应力释放的情况。此外，论文还讨论了锚固支护的时机选择和效果评估，这对于确保地下工程的安全至关重要。 通过对某水电站地下洞室的工程实例进行数值分析，作者展示了在爆破荷载、开挖荷载和锚固支护共同作用下的应力场、变形情况以及破坏区的分布规律。损伤系数的分布规律也为工程设计提供了有力的参考依据。通过这种方式，可以预先了解施工过程中可能遇到的问题，以便于优化设计和施工方案，减少潜在风险。 关键词涵盖了爆破开挖、损伤模型、支护时机和地下工程等领域，表明该研究结合了地质力学、结构工程和数值模拟技术，为地下工程的施工管理和安全评估提供了新的工具和理论支持。 这篇论文为地下工程的施工提供了重要的理论基础和实用方法，有助于提高施工效率，保障工程质量和安全。其创新点在于引入了损伤模型，考虑了动态过程中的应变累积和时间效应，为理解岩体在复杂施工条件下的行为提供了新的视角。