斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法和系统技术方案

技术编号:42384462 阅读:16 留言:0更新日期:2024-08-16 16:12
本发明专利技术涉及隧道工程与岩土力学技术领域,具体涉及斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法和系统。本方法包括以下步骤:分割斜坡地表与斜坡地形下浅埋矩形隧道的物理边界,获得物理边界保角映射函数;对物理边界保角映射函数的系数进行迭代求解,获得最优物理边界保角映射函数;构造第一全局势函数和第二全局势函数,基于第一全局势函数和第二全局势函数,构建土体位移及应力计算模型;建立土体应力及位移边界条件控制方程,根据土体应力及位移边界条件控制方程和土体位移及应力计算模型,获得斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移。本发明专利技术基于矩形隧道物理边界构建土体位移及应力计算模型,能高效准确地计算隧道周围土体的应力和位移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道工程与岩土力学,具体涉及斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法和系统


技术介绍

1、随着城市化加速和地面空间日益紧缺,地下空间开发开始受到城市规划师和工程师的重视,旨在解决交通、商用及基础设施等多方面的扩容需求。矩形隧道因其实用性强,能高效适配地铁站、停车库及综合管线等多种地下结构布局,而成为地下空间利用的关键方案。

2、目前,矩形顶管隧道的深入研究已成为关键需求,尽管圆形隧道在地层位移、土体应力分析等方面积累了丰富研究成果和实践经验,但矩形隧道独有的力学特性,如应力与位移分布模式以及斜坡地表下沉特性尚未得到充分研究。深化和拓展矩形隧道的力学理论不仅是学科理论的补充,更是解决实际设计施工挑战、确保项目安全、促进城市地下空间可持续开发的重要途径,它将为制定相关规范标准提供技术支持和理论依据。

3、由于斜坡条件下浅埋矩形隧道土体位移及应力的研究比较匮乏,且预测隧道周围土体变形是项核心技术挑战,其涉及位移与应力变化,而该变形可能导致隧道结构失稳、地面沉降等问题,直接威胁到隧道运行安全。因此,针对斜坡地形下的浅埋矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,所述物理边界保角映射函数,包括斜坡物理边界保角映射函数和隧道物理边界保角映射函数;

3.根据权利要求1所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,所述对所述物理边界保角映射函数的系数进行迭代求解,获得最优物理边界保角映射函数,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,通过斜坡物...

【技术特征摘要】

1.斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,所述物理边界保角映射函数,包括斜坡物理边界保角映射函数和隧道物理边界保角映射函数;

3.根据权利要求1所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,所述对所述物理边界保角映射函数的系数进行迭代求解,获得最优物理边界保角映射函数,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,通过斜坡物理边界保角映射函数修正所述新坐标集,满足以下公式:

5.根据权利要求1所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,构造第一全局势函数,满足以下公式:

6.根据权利要求1所述斜坡地形下浅埋矩形隧道土体应力及位移求解方法,其特征在于,基于所述第一全局势函数和所述第二全局势函数,构建的土体位移及应力计算模型,...

【专利技术属性】
技术研发人员:周鹏徐建辉徐长节丁海滨童立红万琪伟喻义天管凌霄柯文斌
申请(专利权)人:华东交通大学
类型:发明
国别省市:

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