大崗山地應力反演與工程應用研究.pdf

1、本文首先對地應力場的基本分布規(guī)律以及工程地應力的測量方法和技術進行了全面的歸納與總結，在系統(tǒng)分析前人研究成果的基礎上，探索出一條用有限元軟件ABAQUS分析巖體初始地應力場的有限元數值模擬分析新方法，本文的具體研究工作主要有以下幾個方面： 1．總結了工程巖體地應力測量常見方法和技術，回顧和分析了國內外的地應力量測方法和研究現狀，并對常見的地應力量測方法：應力解除法和水壓致裂法進行了較為詳細的說明。 2．對本論文使用的有限

2、元軟件ABAQUS和ANSYS在巖土工程和地應力反演上的作用，進行了簡要的介紹和理論說明。并較詳細地介紹了利用ANSYS的建模過程和ABAQUS的計算過程。 3．初始地應力場是一個受多種因素相互作用與影響的復雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含相互聯系的不同組織部分，受到自重、構造運動作用、地形、地勢，斷層、裂隙等因素的影響。在初始地應力場形成因素中，構造運動是主要因素之一。 4．楊林德教授等提出的用單方程回歸分析的方法計算模擬巖體初始地

3、應力場，開拓了巖體初始地應力場計算分析的先河。單方程回歸模型反映了一個因變量與一組自變量的關系，但不能說明這些自變量之間存在的關系。本論文在單方程回歸分析的基礎上，利用數學統(tǒng)計的原理，采用了多方程回歸模型，這是本論文的難點與創(chuàng)新點。 多方程回歸模型可以同時考慮一組自變量和一組因變量之間的關系。在三維地應力場的反演分析中，因變量是應力點的六個應力分量，自變量是包括自重和構造應力的多種荷載組合，用多方程待回歸系數逐個分析回歸點的

4、各個應力分量，既考慮了地應力場的成因，也考慮了各應力分量的相互獨立性和各變量間的關系，本論文利用數學統(tǒng)計的原理和方法對多元回歸分析進行了詳細地說明和論證，此方法在考慮檢驗值和偏回歸平方和的基礎上，采用逐一檢驗的辦法，保證每一個變量都顯著。分析中采用了均質各向同性和橫貫各向同性兩種不同的參數，在保證相關系數較大的前提下，采用一組合理的參數，作為全場地應力反演的最終結果。在回歸的過程中利用MATLAB軟件，自己編制了一套多方程回歸分析的程

5、序，大崗山水電站的地應力反演利用該程序，得到了回歸效果較好的分析結果，最后為了保證回歸結果的正確性，又利用國際通用的數學統(tǒng)計軟件SPSS進行了檢驗，該程序的計算結果SPSS軟件的計算結果基本相同，兩次證明了該程序的可行性。 5．結合前面的方法，利用大崗山水電站的工程實例，對多元回歸分析進行具體的說明，從坐標的變換，應力分量的變換，網格的劃分，測點的應力實測值與回歸值的比較與分析，到工程關鍵部位主應力的大小與方位，全面說明多元回歸