高速铁路隧道围岩参数空间变异性的力学响应分析

发布时间：2018-04-18 02:05

  本文选题：岩石力学 + 高速铁路隧道　； 参考：《岩石力学与工程学报》2017年07期

【摘要】：针对大断面高速铁路隧道围岩的参数变异性及空间相关性等问题,在随机场理论的基本框架下,将非侵入式随机分析、地层结构模型、有限差分法和蒙特卡洛模拟有机结合,提出考虑围岩参数空间变异性的非侵入式随机有限差分分析模型。运用该模型对隧道开挖后围岩的力学响应进行分析,得到围岩参数空间变异性的2个基本要素:参数变异性和空间相关性,其特征参数的取值变化会直接影响到围岩变形特性、塑性区发展模式以及地表沉降形态。同时与确定性模型的计算结果进行比较,提炼出隧道开挖后围岩参数空间变异性的4种典型工程效应:(1)围岩结构性低强度荷载占优效应;(2)围岩结构空间相关各向异性效应;(3)功能函数敏感性差异及非线性效应;(4)功能函数转变分布类型效应。研究成果为拓展基于空间变异性的高速铁路隧道工程稳健性设计奠定了一定的基础。
[Abstract]:Aiming at the problem of parameter variability and spatial correlation of surrounding rock of large section high-speed railway tunnel, the non-invasive random analysis, stratigraphic structure model, finite difference method and Monte Carlo simulation are combined under the basic frame of random field theory.A non intrusive stochastic finite difference analysis model considering the spatial variability of surrounding rock parameters is proposed.The model is used to analyze the mechanical response of surrounding rock after tunnel excavation, and two basic elements of spatial variability of surrounding rock parameters are obtained: parameter variability and spatial correlation. The change of characteristic parameters will directly affect the deformation characteristics of surrounding rock.Plastic zone development model and surface subsidence.At the same time, it is compared with the results of deterministic model.Abstract four typical engineering effects of spatial variability of surrounding rock parameters after tunnel excavation: (1) the dominant effect of surrounding rock structure under low strength load (n / 2)) the spatial correlation anisotropy effect of surrounding rock structure and the sensitivity difference and nonlinearity of function function of surrounding rock structureThe function function changes the distribution type effect.The research results lay a foundation for the robust design of high-speed railway tunnel engineering based on spatial variability.
【作者单位】： 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室;
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2016YJS116) 国家自然科学基金重点项目(U1234210)~~
【分类号】：U451.2

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本文编号：1766292