MÔ HÌNH HÓA KHỐI ĐÁ VÀ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT TRONG KHỐI ĐÁ (DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH XDCTN VÀ XDCTN&MỎ) TS Trần Tuấn Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM VÀ MỎ MƠ HÌNH HĨA KHỐI ĐÁ VÀ TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT TRONG KHỐI ĐÁ (DÙNG CHO SINH VIÊN NGÀNH XDCTN VÀ XDCTN&MỎ) Người soạn: TS Trần Tuấn Minh Hà Nội, 2014 Mơ hình hóa khối đá - Mơ hình khối đá đàn hồi σ= E.ε Trong đó: σ - ứng suất pháp tuyến ε - biến dạng tỷ đối E - mô đun đàn hồi - Mơ hình nhớt lý tưởng: BiÕn d¹ng nhít lí tởng đợc đặc trng mối quan hệ tỷ lệ ứng suất tốc độ biến dạng = d/dt trạng thái kéo đơn trục = η ε’ Trong ®ã: η - HƯ sè ®é nhít th nguyên Mpa Quan hệ = f() đờng thẳng tơng tự nh mô hình đàn hồi = tg Mối quan hệ ứng suất biến d¹ng gãc: τ = η/.γ / - Mơ hình dẻo lý tng: với: / = /2(1+à) - Độ nhớt Mô dẻo lý tởng: Là mô hình dẻo mà biến trợt hình mô hình, phụ thuộc vào loại dạng cha phát sinh xi khilanh ứng suất cha đạt đến chất lỏng có giới hạn chảy ứng suất đạt đến giới hạn chảy ( = ch) biến dạng tăng không ngừng lúc ứng suất không tăng 0khi < ch n÷a.ε =  ε t khiσ = σ ch Ngun lý lắp ghép mơ hình - Nguyªn lý ghÐp nèi tiÕp: Khi ghÐp hay nhiỊu m« hình nèi tiÕp víi øng suất toàn phần coi nh biến dạng toàn phần thỡ tổng biến dạng mô hỡnh riêng lẻ Hay: = = = σ3 = ….= σn ε = ε1 + ε2 + ε3 + .+ εn - Nguyªn lý ghÐp song song: Khi ghép hay nhiều sơ đồ song song với thỡ biến dạng toàn phần biến dạng thành phần ứng suất toàn phần tổng ứng suất riêng lẻ mô hỡnh đem ghép Hay: ε = ε = ε = ε = ….= ε n σ = σ1 + σ2 + σ3 + .+ σn Một số mơ hình bản: - Mơ hình hook-Newton BiĨu ®å tõ biÕn mèi quan hệ ứng suất biến dạng a) tốc độ tăng tải không đổi v=const Mụ hỡnh Kelvin E t E t − σ0 σ0 − η σ  (ε − )=− e →ε = 1− e η  E E E      BiĨu ®å tõ biÕn mèi quan hƯ øng st biến dạng với ( = = const, = vt, v = const) Mơ hình standard σ+  E  ησ ′ = E2ε + η 1 + ε ′ E1  E1  Mơ hình Thomson ε= η (ε ′ − ε H′ ) ηε ′ η σ ′ σ σ 1 + − ⇔ε + =σ( + )+ E1 E E2 E2 E1 E E E Mơ hình đàn hồi-dẻo  0, σ < σ d*  ε = +  σ − σ d* , σ ≥ σ d* E1  E  σ ( ) Biểu đồ quan hệ ứng suất-biến dạng Mơ hình đàn hồi-nhớt-dẻo  σ < σ d* → σ = E.ε  σ ′ σ A − σ d*  * ′ σ ≥ σ → ε = + d  E η  Biểu đồ quan hệ ứng suất-biến dạng 10