考虑冻胀特性的多冷媒非均质人工冻结壁弹塑性分析

人工地层冻结法; 多冷媒联合冻结; 非均质冻结壁; 地层冻胀; 屈服准则;
["王彬","梁秀玲","程桦","张子浩","荣传新"] 2025-03-04 期刊论文
为了合理分析多冷媒非均质人工冻结壁的力学特性,将冻结壁视为弹性模量和粘聚力随半径呈线性变化的功能梯度材料,并通过引入冻胀系数n来反映冻结壁的冻胀特性,基于不同屈服准则分别推导得出考虑冻胀特性的多冷媒非均质人工冻结壁弹塑性状态下的应力、位移以及塑性区相对半径的隐式方程。计算结果表明:在考虑非均质特性后,基于M-C、D-P、广义Tresca以及双剪统一强度准则计算得出冻结壁的弹性极限承载力分别降低4.01%、4.02%、3.19%、2.57%,而塑性极限承载力分别提高8.13%、8.13%、8.04%、7.95%;进一步考虑冻胀特性后,基于四种屈服准则计算得出非均质冻结壁的弹性极限承载力分别提高6.91%、6.92%、5.93%、5.19%。以M-C准则为例,考虑冻胀特性后,当冻结壁处于弹性极限状态(rc=1)时,非均质冻结壁内、外缘位移分别增加3.850 cm和17.159 cm;当冻结壁处于弹塑性状态(rc=1.2)时,非均质冻结壁内、外缘位移分别增加5.544 cm和16.024 cm;当塑性区相对半径1≤rc≤1.2...
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