基于Hoek-Brown破坏准则的岩溶区圆形基础下伏孔洞冲切破坏上限分析

摘要

基于Hoek−Brown(H−B)破坏准则及相关联流动法则,构建圆形刚性基础下伏孔洞的轴对称冲切破坏机制;根据极限分析上限定理,计算冲切破坏机制的内能耗散功率和外力功率;利用变分原理,推导出冲切破坏曲面在x−z平面上投影函数的一阶导数,利用差分原理迭代出满足边界条件的破坏曲线,进一步得到在自由冲切和非自由冲切条件下的圆形基础极限承载力;并分析了岩体单一参数变化时,圆形刚性基础极限承载力的变化趋势和破坏模式。研究结果表明:材料参数B对圆形基础的极限承载力的影响较为显著。随着材料参数B的增大,圆形基础极限承载力不断减小,且趋势趋于平缓。