深部隧道穩(wěn)健試驗(yàn)設(shè)計(jì)及支護(hù)圍巖穩(wěn)健性分析.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的迅速發(fā)展，地下空間的開發(fā)與利用成為了一種必然的趨勢(shì)。地下洞室開挖及支護(hù)后的穩(wěn)定性關(guān)系到工程施工及運(yùn)營期間的安全,是工程領(lǐng)域重要研究內(nèi)容之一。然而，深部隧道由于其賦存的特殊地質(zhì)環(huán)境，在“三高一擾”的影響下，巖體力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出高度的離散性和各向異性，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮參數(shù)的不確定性，這給隧道圍巖的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)帶來了一定難度。
　　針對(duì)地下結(jié)構(gòu)不確定性的特點(diǎn)，本文引入了非確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法，包括穩(wěn)健試驗(yàn)設(shè)

2、計(jì)和穩(wěn)健可靠度分析。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，本文介紹了穩(wěn)健設(shè)計(jì)概念，引入田口“三次設(shè)計(jì)”方法。根據(jù)相似原則配制模型試驗(yàn)材料，選擇正交表進(jìn)行配比試驗(yàn)。將試塊單軸抗壓強(qiáng)度作為質(zhì)量特性指標(biāo)，由望大特性的信噪比函數(shù)將質(zhì)量特性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為信噪比，通過信噪比分析材料配比對(duì)質(zhì)量特性的影響。
　　其次，引入Info-gap理論，深入研究支護(hù)圍巖穩(wěn)健可靠度分析方法。采用Info-gap模型描述不確定參數(shù)實(shí)際值在名義值附近的波動(dòng)，并將結(jié)構(gòu)失

3、效前能夠允許的不確定參量的最大波動(dòng)幅值作為穩(wěn)健可靠度指標(biāo)。在Info-gap模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了穩(wěn)健優(yōu)化模型。穩(wěn)健優(yōu)化采用Info-gap穩(wěn)健函數(shù)來衡量設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)約束條件的穩(wěn)健性。通過移動(dòng)約束函數(shù)法將不確定性設(shè)計(jì)變量轉(zhuǎn)化為一系列確定性優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)在滿足優(yōu)化的同時(shí)具有一定的穩(wěn)健性。
　　最后，分析了圍巖強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)破壞，通過剪切滑移線場(chǎng)理論和組合拱理論推導(dǎo)了理想彈塑性圍巖的極限承載能力，并得到地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析的功能函數(shù)，建立