本文關鍵詞：深部隧道力學分析的離散元與理論解分區(qū)耦合方法初探

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【摘要】：離散單元法適合室內試驗和局部小尺度問題的模擬,但在分析隧道開挖等大尺度問題時計算復雜且耗時.為拓展離散元在大尺度問題分析中的適用性,嘗試將離散元與理論解分區(qū)耦合.針對深埋圓形隧道圍巖開挖過程,采用離散元模擬內部近孔口處圍巖,外部采用理論解,耦合邊界上使用迭代算法,控制收斂以保證力與位移連續(xù)條件,在彈性階段范圍內對兩區(qū)域進行耦合以分析解法的適用性和誤差.針對隧洞有、無內壓兩類算例,采用該分區(qū)耦合方法經15步左右迭代收斂,所得邊界位移與理論解分別相差1.86%、3.2%;所得離散元結果與理論解對比良好:位移誤差隨角度有關、最大處在13.5%以內,應力誤差除在少量部位為15%左右外,其余各處在8.6%以內.據此表明,該方法具有相當?shù)木燃翱尚行?
【作者單位】： 同濟大學土木工程防災國家重點實驗室;同濟大學航空航天與力學學院;同濟大學土木工程學院地下建筑與工程系;
【關鍵詞】： 離散元法 理論解 圍巖開挖 分區(qū)耦合
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金-學科交叉類項目 國家自然科學基金項目(11572228) 國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2014CB046901)資助
【分類號】：U451
【正文快照】： 0引言由于社會經濟的發(fā)展和國內的城市化進程,地下空間的利用變得越來越廣泛.在水工、交通工程等地下工程中,需要在一定深度對巖體進行開挖作業(yè),開挖洞室周圍的圍巖應力、位移以及破壞形式等巖體力學性質都是人們關注和研究的重點[1].數(shù)值模擬方法由于具有很好的可操作性而廣

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