岩石在盘形滚刀作用下的性能研究

摘要：

考虑岩石的各向异性，深入研究了岩石在盘形滚刀作用下的形变和剥落特点，建立了岩石在盘形滚刀作用下的力学模型，给出了岩石在盘形滚刀作用下形变的几何方程、物理方程和平衡方程。并通过对岩石在盘形滚刀垂直载荷和平面滚压载荷作用下的试验观察，提出在盘形滚刀垂直力的计算中以盘形滚刀侵入岩石而在岩石表面形成面积（双曲线围成）上的平均应力代替岩石的杨氏模量；在滚动力的计算中以岩石的抗拉强度代替剪切弹性模量，以抗剪强度代替A常数；盘形滚刀破岩侧向力计算中的岩石性能参数则取用杨氏模量。将此方案用于所建立的的力学模型，求得了盘形滚刀破岩的垂直力、滚动力和侧向力；计算结果均比已有压痕试验求得的垂直力、线性滚压岩石试验求得的垂直力和滚动力更精确。计算还获得了盘形滚刀破岩的侧向力，其结果也通过了试验验证。

关键词：岩石、各向异性、盘形滚刀、破岩、三维空间性

所属期刊栏目：42

分类号：U455.43(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51075147

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1247-1251