ABAQUS计算结果优化

采用上述力学模型，利用ABAQUS建立计算模型并求解，得到如下计算结果：

（1）洞室围岩变形 图6-10a给出了计算得到的岩石中竖向位移分量分布图。施工层的顶板有一定程度的下沉变形，而地板则在地应力的作用下有一定程度的鼓起。经过约3年的时间，位移场趋于稳定。这表明整个围岩体系是稳定的。图6-10b给出了计算得到的岩石中沿路径A—B的竖向位移分量U3随深度而变化的情况。上部弹性岩层及灰岩、页岩层的变形不大，而在钾盐层竖向位移随深度变化较大。这个变形增加能够使岩盐层形成很好的封闭。

（2）岩石应力 图6-11给出了计算得到的岩石中的竖向应力分量分布图。从图6-11可以看出，在靠近工作面的顶板和底板岩层中出现了一定的拉应力区。拉应力区之外为拱形的压应力区。这个“压力拱”内的所有裂纹将会闭合，从而将保证围岩的密封性，因此这一“压力拱”对整个围岩结构的力学性能有重要作用。

（3）岩石塑性区 图6-12给出了计算得到的岩石中的竖向非弹性应变分量ε₃^ie3的分布图。这里的非弹性应变分量实际上是相应的塑性应变分量与蠕变分量之和，即ε₃^ie3=ε₃^p3+ε₃^cr3eep。从图6-12中可以看出，在工作面中心、与表面一定距离处非弹性应变分量ε₃^ie3达到最大值。

图6-10 竖向的位移分量场及其随深度的变化

a）沿竖向的位移分量U3场 b）U3随深度的变化曲线

（4）套管竖向应力 图6-13给出了计算得到的套管中下部80m套管段的竖向应力分量分布图。套管全长1100m。为了突出重点，这里仅取下部80m进行分析、显示。从图6-13中可以看出，80m的管段大部分单元的应力接近或达到初始屈服强度800MPa。

图6-11 竖向的应力分量场

图6-12 竖向的非弹性应变分量场(www.xing528.com)

图6-13 套管竖向的应力分量场

（5）套管下端竖向位移图6-14a给出了计算得到的套管中下部30m套管段的竖向应力分量分布图。图6-14b给出了套管下端80m管段上各点的竖向位移随深度变化的情况。

从图6-14可以看出，套管下端由于岩石的挤压和下沉的联合作用，产生了较大的竖向位移。这个位移是由岩盐的蠕变和向下牵拉联合作用引起的。

（6）套管下端80m的塑性应变 图6-15给出了套管下部80m管段上各单元的等效塑性应变的分布情况。从图中看出，经过约3年的时间后，由于岩石的挤压和下沉牵拉的联合作用，原设计套管下部管段全部进入了塑性应力状态。

图6-14 套管下端80m的竖向位移场

a）沿套管竖向的AB路径上的位移分量U3场 b）U3随深度的变化

图6-15 套管下部80m管段上等效塑性应变场