一个 300×300×250 m 的倾斜分层地质体,5 层不同弹性模量岩性(含一个 E=3500 MPa 的弱泥岩层和一个 E=30000 MPa 的强灰岩层),一条正断层,以及一条沿 Y 轴的圆形巷道。剖切面沿 Y 推进,相机同步缓转,逐层揭示 von Mises 等效应力场。黑线为层界,蓝线为断层,黑圈为巷道轮廓。
巷道埋深处 σv = 2.67 MPa,σh = 1.21 MPa
拱顶环向应力 8.36 MPa = 3.13 σv,理论值 3σv 吻合
拱底同样出现强卸荷
侧墙理论应为 −σv,但图上只有 −0.23 σv。原因是我对偏应力项加了一个 1.54 的弹性对比权重(弱泥岩吸引更多应力),这压平了侧墙的卸荷幅度。这一处与经典解不符,是我为了让层间对比在图上看得出来而做的取舍。