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申请/专利权人：四川大学

摘要：本发明公开的一种动静组合应力下隧道围岩的稳定性评价方法，包括以下步骤：采用有限元前处理模块进行隧道围岩岩体部分的二维数值模型建立，进入网格划分模块进行结构网格划分；导入静力学计算模块并输入工程地质材料数值模型参数，然后在静力学计算模块进行静力学加载并设置边界条件，进行静力计算；静力计算数据导入动力学计算模块，再利用差分法进行动力学数值模拟分析，计算出隧道围岩内动应力集中系数与围岩裂纹尖端的动态应力强度因子曲线；对裂隙隧道围岩的动态稳定性进行综合性评估。本发明有利于开展深部隧道围岩在动静组合作用下的动态应力分布规律与动态破碎行为的预测等问题的研究，为深部地下工程的安全设计和施工提供科学依据。

主权项：1.一种动静组合应力下隧道围岩的稳定性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用有限元前处理模块进行隧道围岩岩体部分的二维数值模型建立，进入网格划分模块进行结构网格划分；S11、在前处理软件ICEMCFD模块根据实际隧道工程建立二维几何模型，进行结构网格划分，然后将网格沿法向方向进行拉伸，形成三维立体网格模型；S12、将二维几何数值模型文件导入几何模块，并将模型沿法向拉伸，形成三维几何模型；S13、打开三维立体网格模型，导入计算网格；S2、导入静力学计算模块并输入工程地质材料数值模型参数，然后在静力学计算模块进行静力学加载并设置边界条件，进行静力计算；S3、静力计算数据导入动力学计算模块，再利用差分法进行动力学数值模拟分析，根据理论模型分析得到隧道围岩施加静载后隧道围岩周围单元的应力场、隧道围岩裂纹尖端最大主应力时程曲线；S4、基于隧道围岩施加静载后隧道围岩周围单元的应力场计算出动应力集中系数；S41、根据隧道围岩施加静载后隧道围岩周围单元的应力场确定隧道围岩周围单元的水平方向应力、竖直方向应力以及剪应力；S42、根据隧道围岩周围单元的水平方向应力、竖直方向应力以及剪应力计算出隧道围岩周围单元的径向应力和环向应力；S43、根据隧道围岩周围单元的径向应力和环向应力计算出隧道围岩周围单元的动应力集中系数；DSCF＝σθθσ式中：σθθ为隧道围岩极坐标下的环向应力；σ为输入初始应力；DSCF为动应力集中系数；S5、基于隧道围岩裂纹尖端最大主应力时程曲线计算出裂纹尖端的应力强度因子曲线；S51、基于隧道围岩裂纹尖端最大主应力时程曲线获得裂纹尖端张开位移时程曲线；S52、将裂纹尖端张开位移时程曲线代入理论模型计算裂纹尖端的应力强度因子，获得实时裂纹尖端的应力强度因子曲线；S6、根据动态起裂时刻确定裂纹尖端的动态起裂韧度，再依据动应力集中系数与裂纹尖端的动态起裂韧度对裂隙隧道围岩的动态稳定性进行综合性评估。

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