abaqus圍巖變形的案例
基于ABAQUS的隧洞圍巖裂隙擴展二次開發及研究
摘 要：隧洞圍巖中含有天然裂隙,裂隙的不穩定發展影響隧洞圍巖的穩定性。為研究隧道圍巖內部裂隙擴展規律,以ABAQUS為平臺,將MC準則（Mohr-Coulomb）嵌入子程序VUSDFLD進行二次開發,同時引入單元刪除算法以實現巖石模型破壞效果。結果表明：（1）隨著荷載的不斷增加,裂隙尖端出現應力集中現象。（2）裂隙下部的受拉區域明顯大于上部,裂隙下部先于上部發生破壞。整個受壓過程中,模型主要為剪切破壞模式。（3）裂隙尖端豎直與水平方向裂縫主要有MC剪切破壞導致。（4）隧洞處于軟弱地層,巖石破壞時應力為3.23 MPa。為增強圍巖穩定性,采用灌漿措施填充圍巖裂隙以抑制圍巖內部裂隙的擴展。
關鍵詞：圍巖;裂隙;MC準則;VUSDFLD;二次開發;單元刪除算法;
1 引言
水工隧洞地質情況復制,部分隧洞圍巖內部含有天然缺陷,這些缺陷以裂隙的方式存在。在開挖擾動作用下,裂隙擴展成宏觀裂縫,導致圍巖失穩引發安全事故。因此,對隧洞圍巖裂隙擴展規律展開研究具有重要意義。本文以某引水隧洞為例,結合隧洞圍巖實際力學屬性,將MC準則嵌入ABAQUS子程序VUSDFLD進行二次開發。通過建立的數值模型,對圍巖內部裂隙的擴展規律展開研究。
2 工程概況
某水庫輸水工程隧洞由取水口、輸水隧洞、永久支洞等組成。輸水隧洞1段進口底高程96.50 m,出口底高程90.50 m,長5.23 km。本段輸水隧洞采用鉆爆法施工,成洞洞徑6 m,圓形斷面。交叉穿越位置為Ⅲ類圍巖,襯砌厚度為0.5 m,輸水隧洞襯砌混凝土采用C25。隧洞局部處于花崗巖軟弱地層,圍巖整體性較差,內部含有天然裂隙。
3 模型建立
3.1 計算模型
取隧洞圍巖圓柱體樣本,樣本尺寸為?50 mm×100 mm。
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