深埋隧道初期支護(hù)可靠度研究.pdf

1、新奧法施工的軟弱圍巖深埋隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性是保證后續(xù)施工安全順利進(jìn)行的關(guān)鍵。初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性受到多種不確定因素的影響，如圍巖的力學(xué)參數(shù)、施工方法、支護(hù)時(shí)機(jī)、初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的材料性能等。在新奧法施工的隧道中，目前主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)信息判斷圍巖的穩(wěn)定性，根據(jù)圍巖的變形動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)圍巖的后續(xù)變形信息判斷已經(jīng)施作的初期支護(hù)是否可靠。圍巖材料參數(shù)的不確定性是導(dǎo)致不能有效判斷深埋隧道預(yù)設(shè)計(jì)初期支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式是否正確合理的主要原

2、因。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“隧道與地下空間工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性與可靠性(50334060)”，采用蒙特卡羅法研究深埋隧道初期支護(hù)的可靠度，模擬材料參數(shù)的不確定性對(duì)初期支護(hù)可靠性的影響。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： ①系統(tǒng)論述了當(dāng)前結(jié)構(gòu)可靠度分析中的各種方法，并對(duì)各種方法在深埋隧道初期支護(hù)可靠度分析中應(yīng)用的可行性進(jìn)行了分析。 ②分析了蒙特卡羅模擬中各種產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法，重點(diǎn)研究了乘同余法產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)的檢驗(yàn)方法；分析

3、了蒙特卡羅模擬中的對(duì)偶抽樣技巧，與直接蒙特卡羅法對(duì)比分析了其計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度的效率問(wèn)題。 ③采用直接模擬法和提高錨固體參數(shù)的間接模擬法，分析了初期支護(hù)錨桿作用對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響；采用ANSYS的APDL編程語(yǔ)言，編制了在開(kāi)挖界面施加反向節(jié)點(diǎn)力模擬荷載釋放率的子程序，分析模擬隧道開(kāi)挖后荷載釋放率的模擬問(wèn)題。 ④基于有限元模擬中隧道初期支護(hù)極限狀態(tài)的功能函數(shù)的分析，依據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范，確定了初期支護(hù)可靠度分析的極限位移的功