基于復變函數(shù)解法和突變理論的隧洞圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著巖土工程的發(fā)展，圍巖的失穩(wěn)得到了各界的關(guān)注。圍巖的失穩(wěn)破壞問題是非常復雜的，具有非線性、突變性、離散性以及不確定性。目前針對圍巖失穩(wěn)破壞的研究大都停留在概念上或者精度較低的判據(jù)和理論上，因此需要尋找量化的、精度較高的判據(jù)來解決此問題。隨著復變函數(shù)解法和突變理論在巖土工程中的研究逐步深入，發(fā)現(xiàn)突變理論可提供一個量化的圍巖失穩(wěn)判據(jù)來判定，同時考慮到復變函數(shù)解法提供的圍巖彈性應力應變解析解可用于建立較高精度突變理論判據(jù)所需的勢能方程。因此

2、，本文考慮結(jié)合突變理論分析和復變函數(shù)解法，編輯相關(guān)計算程序探索性的研究隧道圍巖穩(wěn)定性問題，主要從以下幾個方面開展研究:
　　(1)利用復變函數(shù)解法求解隧洞圍巖的應力應變，并給出隧洞內(nèi)任意點應力應變解析解的計算程序;
　　(2)建立突變理論能量勢能標準化方程和面積勢能標準化方程，并給出計算標準勢能方程的計算程序;
　　(3)利用突變理論依據(jù)能量判據(jù)和面積判據(jù)研究隧洞圍巖的整體和局部穩(wěn)定性，并給出穩(wěn)定性判據(jù)的計算程序，然后

3、通過計算和分析相關(guān)圍巖參數(shù)對隧洞圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律。
　　本研究創(chuàng)新點如下:
　　(1)在巖土工程穩(wěn)定性分析時，采用了突變理論，給該領(lǐng)域研究提供了一大研究思路，具有很強的科研價值。對尖點突變模型進行的較為深入的研究，初步獲得尖點突變模型的適用性，并進一步闡述了擬合方法的操作;
　　(2)在復變函數(shù)解法研究模型應力應變的基礎(chǔ)上，利用突變理論進行穩(wěn)定性分析，使得研究結(jié)果更加精確、穩(wěn)定。根據(jù)復變函數(shù)解法，借助Fortran

4、語言編輯程序成功的獲得圍巖的彈性應力應變解析解，使得結(jié)果更加準確合理，給予后續(xù)的研究結(jié)果給予強大的精度支持。給現(xiàn)代化施工與設(shè)計提供了更加精確合理理論依據(jù)，擺脫以往對安全系數(shù)的依賴，具有相當?shù)慕?jīng)濟價值;
　　(3)通過研究，將突變理論和復變函數(shù)解法結(jié)合，對以往研究思路的重大突破，提高了這兩個理論的工程應用價值和科研價值。借鑒復變函數(shù)解法得到準確彈性解析解的優(yōu)勢，將其引入以塑性區(qū)面積勢和彈性應變能作為突變勢的突變理論模型中，結(jié)合突變理