مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
تاثیر تنش اصلی میانگین بر شکست سنگ و مقاومت سنگ در نزدیکی مرز حفاری (از نظر مدل سازی عددی)
عنوان انگلیسی مقاله:
Influence of intermediate principal stress on rock fracturing and strength near excavation boundaries—Insight from numerical modeling
کلمات کلیدی مقاله:
تنش میانگین اصلی، شکسته شدن سنگ، مقاومت سنگ، تونل، مدل عددی
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی معدن و زمین شناسی
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مکانیک سنگ و سنگ شناسی
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1-مقدمه
2- شبیه سازی عددی شکست سنگ تحت شرایط تنش چند محوری
2-1- ELFEN
2-2- شبیه سازی مدل
2-3- نتایج و بحث
2-3-1- تأثیر σ2 بر شکست سنگ
2-3-2- تأثیر σ2 بر مقاومت سنگ در نزدیکی مرز حفره
3-نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
1. Introduction
In civil tunneling and underground mining, excavation of an opening alters the stress condition, often from a favorable state to an adverse one. When excavationinduced stresses are high enough, fracturing and failure of the rock masses can result. The stress state in space is defined by three mutually perpendicular principal stress components (s1, s2, s3). Hence, a general failure criterion for rocks or rock masses should consider the influence of all three principal stress components. To facilitate sound underground engineering and a complete understanding of the constitutive behavior of rocks, mechanical rock mechanics testing and numerical modeling under general stress states and along arbitrary stress paths are needed. Uniaxial and triaxial compressive tests are conducted under the condition of s2 ¼ s3 ¼ 0 and s2 ¼ s36¼0, respectively. On the boundary of an unsupported excavation, s3 ¼ 0 and s16¼0, s26¼0 and a state of biaxial stress exists. Away from the boundary, the rocks are in a polyaxial stress state where s16¼s26¼s36¼0, but in general, the minimum principal stress s3 is small compared to the other two stress components (Fig. 1). As shown in Fig. 1, s1 is the maximum principal (tangential) stress, s3 is the minimum principal (radial) stress, and s2 is the intermediate principal stress and is often equal to the in situ stress along the tunnel axis
مقدمه :
در تونل سازي مدرن و معدنکاری زيرزميني، حفاري یک حفریه باعث تغيير شرايط تنش، اغلب از يک حالت مطلوب به يک شرایط نامطلوب مي شود. هنگامی که تنش های ناشی از حفاری به اندازه کافی بالا هستند، می تواند به شکست و خرابی توده های سنگ منجر شود.
وضعیت تنش در فضا با سه مولفه تنش اصلی دوطرفه (σ1 ، σ2، σ3) عمود بر هم تعریف شده است. از این رو، یک معیار شکست کلی برای سنگ ها یا توده های سنگ باید تاثیر هر سه مولفه اصلی تنش را در نظر بگیرند. برای تسهیل مهندسی زیرزمینی دقیق و درک کامل رفتار ساختاری سنگها، تست مکانیکی مکانیک سنگ و مدل سازی عددی تحت شرایط تنش کلی و در راستای مسیرهای تنش دلخواه مورد نیاز است. آزمون های فشاری یکنواخت و سه محوره به ترتیب در شرایط σ2= σ3= 0 و σ2= σ3≠ 0 انجام می شود. در مرزهای یک حفریه بدون سیستم پایداری، σ3= 0 و σ2≠ 0 ، σ1≠ 0 و شرایط تنش دومحوره حاکم است. دور از مرزها، سنگ ها در شرایط تنش چندمحوره هستند که σ1≠σ2≠σ3≠ 0 ، اما بطور کلی، تنش اصلی حداقل σ3 در مقایسه با دو مولفه تنش دیگر بسیار کوچک است (شکل 1). همانطور که در شکل 1 نشان داده شده، σ1 تنش اصلی حداکثر (مماسی)، σ3 تنش اصلی حداقل (شعاعی) و σ2 تنش اصلی میانگین است که عموما برابر با تنش برجا در راستای محور تونل است.