原文传递
非线性破坏准则下浅埋隧道围岩压力的上限分析
| 论文题名： | 非线性破坏准则下浅埋隧道围岩压力的上限分析 |
| 关键词： | 非线性破坏准则;浅埋隧道;围岩压力;极限分析;上限定理 |
| 摘要： | 隧道结构设计的关键在于确定隧道围岩压力。现有关于浅埋隧道围岩压力的计算方法包括:极限平衡法、太沙基法及我国公路和铁路隧道规范推荐的方法。近些年来,在岩土工程中应用比较广泛的极限分析方法也被逐步应用到了隧道围岩压力计算中。上述计算方法绝大多数都是在岩土体线性破坏准则下进行的,而大量实验表明,岩土体服从非线性破坏准则。因此,研究非线性破坏准则下浅埋隧道围岩压力是一个新的课题。 本文在极限分析法的基础上,引入了非线性破坏准则,对浅埋隧道围岩压力问题进行了以下工作: 1.介绍了非线性破坏准则以及其在岩土工程中的应用。 2.介绍了极限分析原理,并重点介绍了极限分析上限定理及其应用条件,指出极限分析上限法计算浅埋隧道围岩压力的具体方法和步骤。 3.首次提出两种新的破坏模式,并在非线性破坏准则下,分别推导出相应破坏模式下围岩压力的计算公式。 4.介绍了最优化问题的一些基本理论,包括:拟牛顿法、遗传算法、序列二次规划算法,并重点介绍了序列二次规划算法在Matlab中的实现。通过Matlab及其优化工具箱,本文得出不同破坏模式下围岩压力的最优上限解,通过将所得结果与现有研究成果和实际工程进行了对比发现,本文所提出的破坏模式是合理的。 5.讨论了非线性系数及各围岩参数对隧道围岩压力上限解和隧道破裂面形状的影响,得出一些有益结论。另外,还探讨了Hoek-Brown准则下围岩压力上限解与Hoek-Brown参数的关系,并分析了各参数对围岩破裂面形状的影响。 |
| 作者： | 王作伟 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨小礼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
