【碩士】非線性破壞準則下淺埋隧道圍巖壓力的上限分析

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：中南大學　　學位年度：2010　　隧道結(jié)構設計的關鍵在于確定隧道圍巖壓力?，F(xiàn)有關于淺埋隧道圍巖壓力的計算方法包括：極限平衡法、太沙基法及我國公路和鐵路隧道規(guī)范推薦的方法。近些年來，在巖土工程中應用比較廣泛的極限分析方法也被逐步應用到了隧道圍巖壓力計算中。上述計算方法絕大多數(shù)都是在巖土體線性破壞準則下進行的，而大量實驗表明，巖土體服從非線性破壞準則。因此，研究非線性破壞準則下淺埋隧道圍巖壓力是一個新的課題。　　本文在極限分析法的基礎上，引入了非線性破壞準則，對淺埋隧道圍巖壓力問題進行了以下工作：　　1.介紹了非線性破壞準則以及其在巖士工程中的應用?！　?.介紹了極限分析原理，并重點介紹了極限分析上限定理及其應用條件，指出極限分析上限法計算淺埋隧道圍巖壓力的具體方法和步驟?！　?.首次提出兩種新的破壞模式，并在非線性破壞準則下，分別推導出相應破壞模式下圍巖壓力的計算公式?！　?.介紹了最優(yōu)化問題的一些基本理論，包括：擬牛頓法、遺傳算法、序列二次規(guī)劃算法，并重點介紹了序列二次規(guī)劃算法在Matlab中的實現(xiàn)。通過Matlab及其優(yōu)化工具箱，本文得出不同破壞模式下圍巖壓力的最優(yōu)上限解，通過將所得結(jié)果與現(xiàn)有研究成果和實際工程進行了對比發(fā)現(xiàn)，本文所提出的破壞模式是合理的?！　?．討論了非線性系數(shù)及各圍巖參數(shù)對隧道圍巖壓力上限解和隧道破裂面形狀的影響，得出一些有益結(jié)論。另外，還探討了Hoek-Brown準則下圍巖壓力上限解與Hoek-Brown參數(shù)的關系，并分析了各參數(shù)對圍巖破裂面形狀的影響?！　? 共87頁

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