[发明专利]一种深埋隧洞施工开挖数值模拟分析的模型范围取值方法

摘要

本发明提供了一种深埋隧洞施工开挖数值模拟分析的模型范围取值方法,包括步骤：建立不同模型范围下的数值计算模型，并进行隧洞开挖数值模拟；计算位移误差并提取整体位移误差，采用最小二乘法分析不同方向的模型范围对整体位移误差的影响，探讨整体位移误差与模型范围的函数关系；基于整体位移误差和模型范围函数关系，限定某一整体位移误差允许值并以模型范围最小为目标确定模型范围最优值。本发明能同时考虑不同方向的模型尺寸影响，从而确定最优的模型范围，可广泛应用于深埋隧洞施工开挖数值模拟中，为深埋隧洞数值模型的建立提供指导。

主权项

1.一种深埋隧洞施工开挖数值模拟分析的模型范围取值方法，其特征在于包括如下步骤：步骤(1)，建立数值计算模型，在不同的工况下进行隧洞开挖数值模拟，所述工况包括不同的岩性和不同的地应力；对于纵向模型范围的选取，建立横向模型范围为定值、纵向模型范围足够大的模型，纵向模型范围分为近端边界到监测断面的距离H0和远端边界到监测断面的距离H4；对于横向模型范围的选取，建立纵向模型范围为定值、横向模型范围不同的模型，横向模型范围包括上部范围H1、下部范围H2和左右范围H3；步骤(2)，基于步骤(1)中的数值模拟结果，计算位移误差并提取整体位移误差，采用最小二乘法分析不同方向的模型范围对整体位移误差的影响，计算整体位移误差与模型范围的函数关系；位移数据包括隧洞顶部、隧洞腰部和隧洞底部三个部位的径向位移；对于纵向模型范围的确定，整体位移误差指监测断面上的最大位移误差；对于横向模型范围的确定，整体位移误差指监测断面上的平均位移误差；步骤(3)，基于步骤(2)计算出的整体位移误差和模型范围的函数关系，限定某一整体位移误差允许值并以模型范围最小为目标确定模型范围最优值，对于纵向模型范围的确定，模型范围最小指纵向模型尺寸最小；对于横向模型范围的确定，模型范围最小指横截面面积最小。