高速铁路隧道围岩参数空间变异性的力学响应分析

摘要：

针对大断面高速铁路隧道围岩的参数变异性及空间相关性等问题,在随机场理论的基本框架下,将非侵入式随机分析、地层结构模型、有限差分法和蒙特卡洛模拟有机结合,提出考虑围岩参数空间变异性的非侵入式随机有限差分分析模型.运用该模型对隧道开挖后围岩的力学响应进行分析,得到围岩参数空间变异性的2个基本要素:参数变异性和空间相关性,其特征参数的取值变化会直接影响到围岩变形特性、塑性区发展模式以及地表沉降形态.同时与确定性模型的计算结果进行比较,提炼出隧道开挖后围岩参数空间变异性的4种典型工程效应:(1)围岩结构性低强度荷载占优效应;(2)围岩结构空间相关各向异性效应;(3)功能函数敏感性差异及非线性效应;(4)功能函数转变分布类型效应.研究成果为拓展基于空间变异性的高速铁路隧道工程稳健性设计奠定了一定 的基础.

关键词：岩石力学、高速铁路隧道、围岩力学响应、空间变异性、非侵入式随机分析、Karhunen-Loève级数展开

所属期刊栏目：36

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2016YJS116;国家自然科学基金重点项目U1234210Supported by the Fundamental Research Funds for the Central UniversitiesGrant 2016YJS116;National Natural Science Foundation of ChinaGrant U1234210

在线出版日期：2017-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1697-1709