【摘要】:它的挠度方程简化为式中 m,n——薄板压屈以后沿x和y方向的正弦半波数。纵向荷载N的临界值一定满足如下的压屈条件,即整理得压曲的临界荷载应该取n=1,即让薄板沿着y方向只有一个正弦半波。于是临界荷载就是式中 。薄板的边界条件为。通过计算得到薄板压屈的临界应力值有了薄板破坏时的强度值之后,当薄板达到临界应力状态时释放的能量值为。
由于洞室边墙处劈裂裂缝等效为薄板压曲,因此其力学模型可简化为两承载边为简支约束,另两边自由(见图4-6)。
图4-6 薄板压屈示意图
于是有Nx=-N,Ny=0,Nxy=0,将已知力代入式(4-10)得到
取挠度表达式为
将挠度方程代入简化后的微分方程得到
由式(4-13)可以看出,如果荷载N很小,则无论怎样,方括号里面的数值总是大于0,因此系数Amn都必须大于0。但当N增大,使得方括号里面的数值变为0,因此系数Amn可以不为0而又满足微分方程,此时薄板可能压曲。它的挠度方程(4-12)简化为
式中 m,n——薄板压屈以后沿x和y方向的正弦半波数。
纵向荷载N的临界值一定满足如下的压屈条件,即
整理得
压曲的临界荷载应该取n=1,即让薄板沿着y方向只有一个正弦半波。于是临界荷载就是
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式中 。
有了临界荷载,那么临界应力的通式为
式中 L——劈裂裂纹的长度;
t——薄板的宽度。
另外引用缪协兴等[155],简化模型的挠度方程可以写为
式中 ;
薄板的边界条件为。
通过计算得到薄板压屈的临界应力值
有了薄板破坏时的强度值之后,当薄板达到临界应力状态时释放的能量值为。
通过整理获得形成薄板后弯曲所产生的能量
此能量表达式与围岩的抗拉强度和薄板的抗压强度有关系,可很好地反映围岩内部形成这种薄板式的劈裂裂纹的能量变化。
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