Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna

Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna to empiryczna powierzchnia naprężeń , która jest używana w mechanice skał do przewidywania zniszczenia skały . Oryginalna wersja kryterium Hoeka-Browna została opracowana przez Everta Hoeka i ET Browna w 1980 roku do projektowania podziemnych wyrobisk . W 1988 r. kryterium rozszerzono o możliwość zastosowania do stateczności zboczy i wykopów powierzchniowych problemy. W 2002 r. przedstawiono aktualizację kryterium, która obejmowała poprawę korelacji między parametrami modelu a indeksem wytrzymałości geologicznej (GSI).

Podstawową ideą kryterium Hoeka-Browna było rozpoczęcie od właściwości nienaruszonej skały i dodanie czynników w celu zmniejszenia tych właściwości ze względu na istnienie połączeń w skale. Chociaż podobne kryterium dla betonu zostało opracowane w 1936 r., Znaczącym narzędziem, jakie kryterium Hoeka-Browna dało projektantom, było ilościowe określenie związku między stanem naprężenia a oceną górotworu Bieniawskiego (RMR ) . Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna jest szeroko stosowane w projektowaniu inżynierii górniczej .

Oryginalne kryterium Hoeka-Browna

Kryterium Hoeka-Browna ma postać

{\ Displaystyle \ sigma _ {1} = \ sigma _ {3} + {\ sqrt {A \ sigma _ {3} + B ^ {2}}}}

gdzie $, B$ efektywnym maksymalnym naprężeniem głównym , $jest$ efektywnym minimalnym naprężeniem głównym i ZA ${$ są stałymi materiałowymi. ${\ Displaystyle \ tau _ {m}$ względem średniego naprężenia normalnego ( $)$ i maksymalnego naprężenia ścinającego ( ) )

{\ Displaystyle \ tau _ {m} = {\ tfrac {1} {2}} {\ sqrt {A (\ sigma _ {m} -\ tau _{m})+B^{2}}}}

Gdzie

{\ Displaystyle \ tau _ {m} = {\ tfrac {1} {2}} (\ sigma _ {1} - \ sigma _ {3}) ~ ~ ~ \ sigma _ {m} = {\ tfrac { 1}{2}}(\sigma _{1}+\sigma _{3})~.}

Możemy przekształcić powyższą zależność w postać podobną do kryterium niepowodzenia Mohra-Coulomba , rozwiązując dla uzyskania ${\ displaystyle \ tau _ {m}}$

{\ Displaystyle \ tau _ {m} = {\ tfrac {1} {8}} \ lewo [-A \ pm { \sqrt {A^{2}+16(A\sigma _{m}+B^{2})}}\right]}

$są$ materiałowe powiązane z nieograniczoną wytrzymałością na ściskanie ( ${0}$ i rozciąganie przez ${\ Displaystyle T_$ }

{\ Displaystyle A = {\ cfrac {C_ {0} ^ {2} -T_ {0} ^ {2}} {T_ {0}}} ~; ~ ~ B = C_ {0} ~.}

Kwestia symetrii

Jeśli ustawimy w powyższym równaniu, otrzymamy kryterium czystego ścinania Hoeka-Browna: ${\ displaystyle \ sigma _ {m} = 0}$

{\ Displaystyle \ tau _ {m} = {\ tfrac {1} {8}} \ lewo [-A \ pm {\ sqrt {A ^ { 2}+4B^{2}}}\prawo]}

$}-\tau _{m}}$ wartości względem osi w osi $}$ $\ Displaystyle \ tau$ $}$ -płaszczyzna. Ta cecha kryterium Hoeka-Browna wydaje się niefizyczna i należy zachować ostrożność podczas korzystania z tego kryterium w symulacjach numerycznych .

Zobacz też

Bibliografia _ Brązowy ET (1980). Wykopaliska podziemne w skale . Londyn: Instytucja Górnictwa i Hutnictwa.
^ ^a ^b ^c ^d Pariseau, WG (2009). Analiza projektu w mechanice skał . Taylora i Franciszka. P. 499.
Bibliografia _ Brązowy ET (1980). „Empiryczne kryterium wytrzymałościowe dla mas skalnych”. Dziennik Wydziału Inżynierii Geotechnicznej : 1013–1025.
^ ^a ^b Hoek, E. i Brown (1988). „Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna - aktualizacja z 1988 r.” (PDF) . proc. 15. Kanadyjski Mech Rockowy. Symp. : 31–38.
^ Hoek E, Carranza-Torres CT, Corkum B (2002). „Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna - wydanie 2002” (PDF) . Materiały z piątego sympozjum mechaniki skał w Ameryce Północnej . 1 : 267–273.
^ Bieniawski, ZT (1976). ZT Bieniawski (red.). „Klasyfikacja masywów skalnych w inżynierii skalnej”. proc. Sympozjum na temat eksploracji inżynierii skalnej . Balkema, Kapsztad: 97–106.

Linki zewnętrzne

Historia kryterium Hoeka-Browna

[Hoek-1] Bibliografia _ Brązowy ET (1980). Wykopaliska podziemne w skale . Londyn: Instytucja Górnictwa i Hutnictwa.

[Pariseau-2] Pariseau, WG (2009). Analiza projektu w mechanice skał . Taylora i Franciszka. P. 499.

[Hoek80-3] Bibliografia _ Brązowy ET (1980). „Empiryczne kryterium wytrzymałościowe dla mas skalnych”. Dziennik Wydziału Inżynierii Geotechnicznej : 1013–1025.

[Hoek88-4] Hoek, E. i Brown (1988). „Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna - aktualizacja z 1988 r.” (PDF) . proc. 15. Kanadyjski Mech Rockowy. Symp. : 31–38.

[Hoek02-5] Hoek E, Carranza-Torres CT, Corkum B (2002). „Kryterium zniszczenia Hoeka-Browna - wydanie 2002” (PDF) . Materiały z piątego sympozjum mechaniki skał w Ameryce Północnej . 1 : 267–273.

[Bien-6] Bieniawski, ZT (1976). ZT Bieniawski (red.). „Klasyfikacja masywów skalnych w inżynierii skalnej”. proc. Sympozjum na temat eksploracji inżynierii skalnej . Balkema, Kapsztad: 97–106.