小净距隧道围岩稳定性解析与模拟研究

定　价：¥30.00

作　者：	杨建辉，祝江鸿
出版社：	地质出版社
丛编项：
标　签：	暂缺

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ISBN：	9787116091665	出版时间：	2015-07-01	包装：
开本：	16开	页数：	116	字数：

内容简介

　　《小净距隧道围岩稳定性解析与模拟研究》首先对单洞隧道问题的解析解进行了研究。从三角插值理论出发，研究了以洛朗级数表示的单位圆外——单洞外无限域的映射函数求解问题，并利用柯西积分法推导了复杂断面单洞隧道围岩应力和位移的解析解。然后利用交替法原理、映射函数和单洞隧道解析解，推导了小净距隧道围岩应力和位移平面弹性解析解。并利用该解析解，研究了洞形、埋深和围岩性质等因素对小净距隧道围岩应力和位移分布的影响规律，研究了净距对围岩应力和位移的影响规律，获得了应力和位移发生突变的净距值。采用ANSYS有限元分析软件，开展了毛洞条件下小净距隧道围岩稳定性分析，通过常用开挖方案的数值模拟，研究了隧道施工过程力学行为；开展了不同支护强度组合下小净距隧道围岩的应力、位移特点；最后结合模型试验，研究了不同净距下围岩稳定性与破坏特征，提出了合理净距建议值。《小净距隧道围岩稳定性解析与模拟研究》可供隧道、矿山、水利、交通等系统的广大科技工作者及相关专业的院校师生参考。

作者简介

　　杨建辉，1965年4月出生，河北人。博士、教授，浙江科技学院教师。中国岩石力学与工程理事，浙江省岩土力学与工程学会常务理事、副理事长。主要从事岩石力学、隧道工程等教学科研等工作。主要研究方向是隧道等地下岩体工程灾害发生机理和控制技术研究。主持完成多项纵向科研项目，其中基金类项目2项，研究成果达到国际先进水平。在专业重要刊物上发表论文40余篇，出版专著《基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术》，参编4部。参与的项目成果获得河北省、浙江省科技进步三等奖各一次。应用岩体结构力学理论，在大量工程实地考察的基础上，研究了深埋矿山巷道围岩块裂结构、层状结构、碎裂结构、散体结构岩体的工程地质特征、灾害类型与机制，提出了相应锚固支护措施与参数选择方法。应用物理模拟实验方法，研究了单层岩石和多层岩石锚固体全程力学性质、结构演化过程和失稳机理，提出层状结构岩体的锚固机理为组合拱梁理论，建立了拱梁应力的计算公式，该公式可全面地反映岩体层厚、锚杆长度、巷道跨度等参数对岩体稳定性的影响。祝江鸿，1974年5月出生，浙江人，博士、优秀工程师，浙江科技学院教师。主要研究方向为地下岩体工程力学分析中的数值法和解析法。主持和参与多项省部级科研项目，在专业重要刊物上发表论文10余篇，参编专著1部。在应用复变函数理论开展地下洞室的力学解析分析方面有一定的突破，提出的单位圆外域到任意开挖断面隧洞外域共形映射的计算方法，具有操作简单、精度高和收敛快等特点，可较方便地求解任意断面洞室的共形映射函数；利用任意开挖断面洞室的共形映射函数，从洞室围岩应力边界条件出发，借助复变函数理论获得了用来求解围岩应力和位移的应力函数通式；运用上述两个研究成果可方便地开展地下任意开挖断面洞室的力学解析分析。目前主持的浙江省自然科学基金在研项目“任意开挖断面隧洞围岩力学复变函数分析法中的共形映射方法”（LYl4E080012），将对单位圆内（外）域一任意开挖断面隧洞内（外）域的共形映射函数模型构建和求解展开系统研究，研究成果可促进共形映射方法在地下隧洞围岩力学复变函数分析法中发挥桥梁作用。

图书目录

作者简介
前言
1 绪论
1．1 研究背景和意义
1．2 小净距隧道有关问题的研究现状
1．2．1 小净距隧道围岩稳定性影响因素研究
1．2．2 小净距隧道围岩稳定性评价方法和指标研究
1．2．3 小净距隧道围岩稳定性研究方法
1．3 存在的问题
1．4 研究内容
2 分离式隧道平面力学问题的复变函数解法
2．1 弹性平面力学问题的复变函数表示
2．1．1 双调和函数的复变函数表示
2．1．2 应力分量和位移分量的复变函数表示
2．1．3 边界条件的复变函数表示
2．1．4 讨论
2．2 圆形隧道围岩应力场的柯西积分解法
2．2．1 圆形隧道条件描述及映射函数
2．2．2 圆形隧道平面力学问题的复变函数表示
2．2．3 解析函数的求解
2．2．4 解析函数的求解
2．2．5 算例
2．3 近似映射函数求解研究
2．3．1 映射函数的建立
2．3．2 映射函数的求解
2．3．3 算例
2．4 任意断面隧道平面力学问题中的两个解析函数求解
2．4．1 两待求解析函数及边界条件在平面上的表示
2．4．2 求解
2．4．3 验证
2．5 复杂隧道断面围岩应力场和位移场求解
2．5．1 标准隧道断面围岩应力和位移计算条件
2．5．2 标准隧道断面映射函数
2．5．3 表示的应力和位移计算公式
2．5．4 应力场求解结果分析
2．5．5 围岩位移分析
2．6 小结
3 基于复变函数法的小净距隧道围岩稳定性与合理净距研究
3．1 Schwarz交替法原理
3．1．1 Schwarz交替法原理
3．1．2 双连通域中的弹性力学边值问题的Schwarz交替法实现
3．2 圆形小净距隧道解析函数研究
3．2．1 不同坐标系下解析函数的变换
3．2．2 两圆孔洞下的求解
3．3 复杂断面小净距隧道围岩应力场和位移场解析解研究
3．3．1 三个问题
3．3．2 交替迭代求解
3．3．3 迭代次数讨论
3．4 洞形条件分析
3．4．1 依托工程概况
3．4．2 计算条件
3．4．3 不同洞形的映射函数
3．4．4 计算结果分析
3．5 埋深和围岩条件分析
3．5．1 埋深条件分析
3．5．2 围岩条件分析
3．6 净距对围岩稳定性的影响分析
3．6．1 计算参数
3．6．2 围岩应力
3．6．3 围岩位移分析
3．7 小结
4 小净距隧道围岩稳定性与合理净距模拟研究
4．1 小净距隧道毛洞围岩稳定性分析
4．1．1 数值计算模型
4．1．2 开挖洞形分析
4．1．3 围岩条件分析
4．1．4 埋深条件分析
4．2 小净距隧道开挖力学分析
4．2．1 计算模型和参数
4．2．2 开挖方案设计
4．2．3 模拟结果分析
4．3 小净距隧道支护强度分析
4．3．1 支护强度设计
4．3．2 支护方案设计
4．3．3 支护效果分析
4．4 小净距隧道合理净距研究
4．4．1 合理净距确定准则
4．4．2 数值模拟条件
4．4．3 洞周位移分析
4．4．4 洞周应力分析
4．4．5 围岩塑性区分析
4．5 小净距隧道合理净距模型试验研究
4．5．1 试验装置
4．5．2 模型试验方案
4．5．3 试验结果与分析
4．6 小结
参考文献