【碩士】非線性破壞準(zhǔn)則下淺埋隧道圍巖壓力的上限分析

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內(nèi)容簡介

　　 學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　 授予學(xué)位： 碩士 　　 學(xué)位授予單位：中南大學(xué)　　 學(xué)位年度：2010　　 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于確定隧道圍巖壓力?，F(xiàn)有關(guān)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(yīng)用比較廣泛的極限分析方法也被逐步應(yīng)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(zhǔn)則下進(jìn)行的，而大量實(shí)驗(yàn)表明，巖土體服從非線性破壞準(zhǔn)則。因此，研究非線性破壞準(zhǔn)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(chǔ)上，引入了非線性破壞準(zhǔn)則，對淺埋隧道圍巖壓力問題進(jìn)行了以下工作：　　1.介紹了非線性破壞準(zhǔn)則以及其在巖士工程中的應(yīng)用?！　?.介紹了極限分析原理，并重點(diǎn)介紹了極限分析上限定理及其應(yīng)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(zhǔn)則下，分別推導(dǎo)出相應(yīng)破壞模式下圍巖壓力的計算公式。　　4.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(diǎn)介紹了序列二次規(guī)劃算法在Matlab中的實(shí)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(shí)際工程進(jìn)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(zhǔn)則下圍巖壓力上限解與Hoek-Brown參數(shù)的關(guān)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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