隧道结构中承载围岩变形失稳概率分析方法

摘要：

基于现代地下结构理论的收敛-约束原理和人工支护辅助承载力学机制，将包含了围岩塑性体积扩容影响的地层反映特征函数，整体式衬砌力学方程及开挖面空间力学效应结合起来，推演得到承载围岩的变形状态描述解析式。通过工程类比确定围岩承载稳定极限允许变形，再联合承载围岩变形表达式建立其稳定极限状态方程。针对该极限方程为幂指数三角函数的泛函隐式特征，利用数值差分理论将具有很高精度的二次二阶矩算法进行改造，构筑求解高度非线性隐式极限状态方程可靠度的直接计算途径。上述研究构成一种支护结构中围岩承载体失稳概率分析方法。利用该方法分析某隧道工程，与蒙特卡洛模拟方法的分析结果进行对比，验证了其准确性和适用性，提供了衬砌安装时机确定的分析途径，揭示了该实例中参数变异性对围岩稳定失稳的敏感性及不同参数变异相互作用对失稳的耦合效应。

关键词：隧道可靠度、围岩、收敛-约束原理、差分法、二次二阶矩法

分类号：U452.1+2(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2015-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：110-117