深部隧道力学分析的离散元与理论解分区耦合方法初探

发布时间：2017-08-24 04:41

  本文关键词：深部隧道力学分析的离散元与理论解分区耦合方法初探

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【摘要】：离散单元法适合室内试验和局部小尺度问题的模拟,但在分析隧道开挖等大尺度问题时计算复杂且耗时.为拓展离散元在大尺度问题分析中的适用性,尝试将离散元与理论解分区耦合.针对深埋圆形隧道围岩开挖过程,采用离散元模拟内部近孔口处围岩,外部采用理论解,耦合边界上使用迭代算法,控制收敛以保证力与位移连续条件,在弹性阶段范围内对两区域进行耦合以分析解法的适用性和误差.针对隧洞有、无内压两类算例,采用该分区耦合方法经15步左右迭代收敛,所得边界位移与理论解分别相差1.86%、3.2%;所得离散元结果与理论解对比良好:位移误差随角度有关、最大处在13.5%以内,应力误差除在少量部位为15%左右外,其余各处在8.6%以内.据此表明,该方法具有相当的精度及可行性.
【作者单位】： 同济大学土木工程防灾国家重点实验室;同济大学航空航天与力学学院;同济大学土木工程学院地下建筑与工程系;
【关键词】： 离散元法 理论解 围岩开挖 分区耦合
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金-学科交叉类项目 国家自然科学基金项目(11572228) 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2014CB046901)资助
【分类号】：U451
【正文快照】： 0引言由于社会经济的发展和国内的城市化进程,地下空间的利用变得越来越广泛.在水工、交通工程等地下工程中,需要在一定深度对岩体进行开挖作业,开挖洞室周围的围岩应力、位移以及破坏形式等岩体力学性质都是人们关注和研究的重点[1].数值模拟方法由于具有很好的可操作性而广

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本文编号：729258