基于加速度的地下洞室稳定性分析方法的改进与应用

发布时间：2021-03-07 19:17

　　当今世界,随着地上土地资源的使用日趋饱和,各个国家纷纷将工程建设重心转向地下空间资源的开发和利用。为了保证在开发地下空间过程中的安全性,地下工程的稳定性分析工作十分重要,然而现有的方法如工程地质类比法、数值模拟方法,大多存在着经验性强、判断标准不一致等问题。针对以上问题,有关学者提出了基于加速度的方法分析地下洞室稳定性,通过直观给出数值来判断洞室是否失稳,是一种定量分析方法。但由于这种方法刚刚提出,仍存在着假设条件过多等问题,本文即通过采用一些手段和算法,来初步完善以上基于加速度计算的地下洞室稳定性分析方法。论文的主要研究工作及成果如下:（1）提出一套确定围岩潜在破坏面应力的方法:建立有限元计算模型,获取洞室围岩应力值;通过搜索判断洞室破坏面条分块体中点与计算模型网格位置关系,确定条分体中点应力值。根据地下洞室潜在破坏面安全系数计算公式求解洞室围岩所对应潜在破坏面的安全系数。（2）提出一种构造潜在破坏面的新方法,该方法控制变量较少,保证了在搜索具有最小安全系数的破坏面过程中具有较高的计算效率。（3）结合遗传算法、杂草算法以及生物地理优化算法提出一种类比坡面细沟侵蚀的仿生优化算法,该算法... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

图 2-1 地下洞室断面示意图速度计算方法于有限元的地下洞室围岩应力求解元法是目前应用最广泛的数值模拟方法，有着十分强大的计算领域以及诸如航空航天、汽车、船舶、机械制造等领域的数值了重要角色。有限元法在土木工程领域的应用最早开始于 19的发展研究，取得了很大的进步和发展，应用空间越来越广泛不断提升，已经成为一种十分成熟和稳定的数值模拟方法。有解非线性问题，模拟各种岩土体材料的本构关系；可以模拟各料；适应各种复杂的边界条件；前处理、后处理技术发达，利优化。非常适宜解决岩土工程中存在的问题（朱伯芳，1998）

中国地质大学（北京）硕士学位论文= tan fc—该点处围岩的黏聚力，kPa；— 破坏面 ABC 上 —该点处围岩的内摩擦角，rad。+fW W N Ta—隔离体的重力，kN；— a加速度，由于W mg（速度的单位为 g（重力加速度）；— fT破坏面 ABCkN。

【参考文献】：
期刊论文
[1]用加速度方法分析隧洞的稳定性[J]. 介玉新,李伟瀚,张彬.  河海大学学报(自然科学版). 2018(04)
[2]基于加速度计算边坡的安全系数[J]. 介玉新,郭政豪.  水力发电学报. 2018(09)
[3]边坡滑动面构造的数学函数[J]. 介玉新,刘占奎,郭政豪.  水力发电学报. 2018(02)
[4]基于并行混合差分进化算法的梯级水库群优化调度研究[J]. 邹强,鲁军,周超,周建中.  水力发电学报. 2017(06)
[5]非轴对称荷载下圆形隧道弹性围岩应力解析解[J]. 崔芳,王利,王云飞.  地下空间与工程学报. 2017(03)
[6]基于极限超载的无衬砌浅埋土质隧道稳定性研究[J]. 程小虎,庞振勇,曾东洋,曾德光.  岩土力学. 2016(03)
[7]基于加速度的边坡和挡土墙稳定性分析[J]. 介玉新,柏永亮,张彬.  地球科学与环境学报. 2015(06)
[8]考虑应变软化效应的裂隙岩体损伤本构模型的开发及应用[J]. 杜强,王超,赵光明,贾瀚文.  长江科学院院报. 2015(11)
[9]基于强度折减和上限有限元的椭圆形毛洞隧道围岩稳定性分析[J]. 康石磊,杨峰,张箭,阳军生.  湖南大学学报(自然科学版). 2015(09)
[10]动荷载作用下地下洞室楔形体稳定性分析[J]. 唐红梅,周云涛,陈洪凯,王贺.  工程地质学报. 2015(03)

博士论文
[1]仿生算法及其在边坡和基坑工程中的应用[D]. 陈昌富.湖南大学 2001

硕士论文
[1]基于加速度计算的地下洞室稳定性分析方法研究[D]. 李伟瀚.中国地质大学(北京) 2018
[2]入侵杂草优化算法的应用与改进[D]. 王晓晨.长安大学 2015
[3]生物地理学算法的研究及应用[D]. 罗丹.新疆大学 2015
[4]基于遗传算法的桩土边坡稳定性优化分析研究[D]. 朱福明.天津大学 2004



本文编号：3069661