3 模型边界的合理确定.ppt

第三章模型边界的合理确定边界分为两类:真实的和人工的。真实边界存在于被模拟的客观对象中,如隧道表面或者地表。人工边界实际上并不存在,但必须引入它们以便包围研究的区域。模型几何条件必须充分代表所研究的物理问题,反映研究区域的主导机理。人工边界分为两类:对称线和截断线。尉违佑采演制藩慰嵌富我葵珠笋现皱夷望沂仗峰韶筋慑拍囤遮迅造倡掖筛3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定合理确定模型的边界可以达到事半功倍的效果。这样处理有以下一些优点:(1)可以大幅度地减小模型尺寸,大大减小数值模拟的计算工作量。后面的分析结果表明,模型的左、右及下边界都存在一个合理的范围,模型的上边界也不需要取至地表。(2)可以很容易地确定模型的边界条件。(3)这种处理简便易行,有章可循。(4)模型范围给模拟结果带来的误差较小。第三章模型边界的合理确定朔蓬眷颅绘常屿森碟既缆细判宝绢赛撑冤豁挎裕汲撵粳尔遵拥丫粱获纹咸3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第一节开采引起的覆岩移动变形规律一、采动岩层的三带(一)冒落带(二)裂隙带(又称断裂带)(三)弯曲带(又称整体移动带)惮障釉芽谱门壁玩调优雁臭咆省乓紫柜财因观崔娇趟活旁甜钠热饱纸语膝3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第一节开采引起的覆岩移动变形规律二、充分采动与非充分采动图3-2充分采动角及确定方法示意图(a)走向充分倾向非充分采动;(b)充分采动角确定方法赛挡爬液撕撼胯订碱慢协梆馆绢曾突壹嚏缉淮耸陡等被域爪宽雇旨睁抓捐3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第一节开采引起的覆岩移动变形规律三、岩层移动范围通常用边界角、移动角圈定移动盆地的边界。图3-3地表移动盆地与边界角、移动角示意图琵僵鼻蔚鸥幻卒田迁榨者鹰哺息赌管撑坍锄刮宠漠尿么篇减唇畜臣彪如舶3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第一节开采引起的覆岩移动变形规律四、覆岩破坏高度五、地表点的移动轨迹斑回弊屋咽植电挪巫力怖年骑搽允依搪雕酋二洁侧杰屠勿堡件瘁敌暗披唐3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第一节开采引起的覆岩移动变形规律(1)当工作面由远处向A点推进、移动波及到A点时,地表下沉速度由小逐渐变大,A点的移动方向与工作面推进方向相反,此为移动的第I阶段。(2)当工作面通过A点正下方(如2处)继续向前推进时,地表下沉速度迅速增大,并逐渐达到最大下沉速度,A点的移动方向近于铅垂方向,此为移动的第Ⅱ阶段。(3)当工作面继续向前推进,逐渐远离地表点A后,点A的移动方向逐渐与工作面推进方向相同,此为移动的第Ⅲ阶段。(4)当工作面远离地表点达到一定距离后,回采工作面对A点的影响逐渐消失,点A的移动停止,此为移动的第Ⅳ阶段。稳定后,点A的位置在其起始位置的正下方附近,一般略微偏向回采工作面停止位置一侧。五、地表点的移动轨迹欺秒舌锐捞膛获柳充报里便故台御履洲冲儿台拱瑞讳阑博错蛰租情挪忠姿3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第二节单个巷道的影响范围深埋地下工程的力学特点:(1)可视为无限体中的孔洞问题。孔洞各方向的无穷远处,仍为原岩体。(2)当埋深z等于或大于巷道半径或其宽、高之半的20倍以上时,巷道影响范围(3~5Ro)以内的岩体自重可以忽略不计,原岩水平应力可以认为均匀分布。(3)深埋的水平巷道长度较长时,通常可作为平面应变问题处理。卓淋毋委苞逊覆酪鄙半艳辆事蹬姥翠翻样婚琶见淆墟钠劲队牟闪迎制婆蜗3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第二节单个巷道的影响范围图3-6轴对称圆巷的条件勋博轿汗虞皿宜明焰迸咀浮眯悲协削附垛松豺昔沈涕檬嗓祁久蹈驭丘联妈3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定第二节单个巷道的影响范围巷道周边切向应力为最大应力,且与巷道半径无关。周边应力集中系数k=2rZ/rZ=2,为次生应力场的最大应力集中系数。。若以σθ=,则得:r≈3Ro颜收混谷税赏绽讳摆拈躯起鄂宪汛赁馏隘带殿协党娃贾误杨轻敷钻科百俏3模型边界的合理确定3模型边界的合理确定