關(guān)鍵詞：復(fù)變函數(shù)法；柯西積分法；最優(yōu)化理論；隧道；解析解

基金項目：國家自然科學(xué)基金(51278208)

作者單位

施有志廈門理工學(xué)院 土木工程與建筑學(xué)院，福建 廈門 361021;

高軒能華僑大學(xué) 土木工程學(xué)院，福建 泉州 362021

摘要

利用復(fù)變函數(shù)解法中的柯西積分法，求解工程中常用的單心圓仰拱馬蹄形隧道在彈性半空間內(nèi)任意一點處的應(yīng)力值和位移值解析解表達式。由于是深埋隧道，且埋深與孔徑之比較大，故不考慮重力梯度影響，直接把重力作用化為無限遠處作用有P1、P2的外載；求解出馬蹄形隧道孔洞在彈性半空間內(nèi)任意一點處的應(yīng)力值和位移值解析解表達式。結(jié)合典型斷面，利用三維有限元分析軟件MADIS/GTS建立二維平面應(yīng)變模型，對理論推導(dǎo)單心圓馬蹄形隧道在彈性平面內(nèi)的解析解公式進行驗證。分析表明，有限元結(jié)果和解析解結(jié)果有較好的吻合性，證明了新方法的準確性，針對深埋馬蹄形隧道開挖工程，可以快捷地評估圍巖應(yīng)力狀態(tài)及位移變形。