基于统一强度理论的热-力耦合作用下圆形隧洞的弹塑性解析解

摘要

为分析热-力耦合作用下隧洞围岩的塑性区及应力分布的规律,本文基于弹塑性理论及统一强度理论,推导出热-力耦合作用下针对不同强度理论的圆形隧洞围岩塑性残余区、塑性软化区边界线方程和应力表达式,并由算例分析得到中间主应力系数和温度场对隧洞围岩应力分布、塑性区半径的影响。研究结果表明:中间主应力系数对隧洞围岩应力分布有显著影响,随着中间主应力系数的增大,围岩塑性残余区、塑性软化区半径逐渐减小;温度场使得围岩峰值切向应力降低,塑性残余区、塑性软化区半径有所增长。本文研究结果可以为热-力耦合作用下围岩应力分析及塑性区范围的预测提供理论参考。