[发明专利]一种隧道-滑坡体-抗滑桩体系稳定性耦合分析方法

权利要求书

1.一种隧道-滑坡体-抗滑桩体系耦合分析方法，其特征在于，包括体系的物理模型(1)、力学模型(2)和评估方法(3)；具体包括以下步骤：

第一步：建立隧道-滑坡体-抗滑桩体系物理模型(1)，把隧道、滑坡体和抗滑桩作为一个结构的整体，既考虑他们结构本身的特点，又考虑相互之间的共同作用和相互影响；

第二步：根据力学模型(2)对单独的隧道本构进行隧道结构力学分析和计算(2.1)，确定隧道结构的内力和变形；

第三步：根据力学模型(2)，对单独的滑坡体本构进行滑坡体结构力学分析和计算(2.2)，确定滑坡体结构的滑坡推力；

第四步：根据力学模型(2)，对单独的抗滑桩本构进行抗滑桩结构力学分析和计算(2.3)，确定抗滑桩结构的内力和变形；

第五步：根据力学模型(2)，对隧道-滑坡体组合体系进行隧道-滑坡体系有限元耦合分析(2.4)，得到隧道-滑坡体系模型体系的总应力云图、总位移分析云图、剪应力分析云图和不同方向的位移与应力云图等；

第六步：根据力学模型(2)，对隧道-抗滑桩系进行隧道-抗滑桩组合体系有限元耦合分析和计算(2.5)，得到隧道-抗滑桩系模型体系的总应力云图、总位移分析云图、剪应力分析云图和不同方向的位移与应力云图等；

第七步：根据力学模型(2)，对隧道-滑坡体-抗滑桩组合体系进行隧道-滑坡体-抗滑桩系有限元耦合分析和计算(2.6)，得到隧道-滑坡体-抗滑桩系模型体系的总应力云图，总位移分析云图、剪应力分析云图和不同方向的位移与应力云图；

第八步：对隧道-滑坡体-抗滑桩系稳定性评估方法(3)，是在隧道-滑坡体-抗滑桩体系物理模型中以变形控制为基准，按第二步至第七步不同的组合体系结构中最不利条件进行组合原则，在不同组合条件下，得到最不利的因素条件下的最大(最点背)的变形为安全风险控制标准，做到万无一失。

2.按照权利要求1所述的一种隧道-滑坡体-抗滑桩体系耦合分析方法，其特征在于，所述隧道-滑坡体-抗滑桩体系物理模型(1)是把隧道、滑坡体和抗滑桩分别作为一个独立的结构物，按几何关系组合成一个整体的几何模型。

3.按照权利要求1所述的一种隧道-滑坡体-抗滑桩体系耦合分析方法，其特征在于，所述力学模型(2)是指体系内结构和结构间相互作用的应力和应变关系；按照不同结构的本构关系及组合模型进行理论计算和分析，其中包括：隧道结构力学分析和计算(2.1)、滑坡体结构力学分析和计算(2.2)、抗滑桩结构力学分析和计算(2.3)、隧道-滑坡体系有限元耦合分析(2.4)、隧道-抗滑桩组合体系有限元耦合分析和计算(2.5)和隧道-滑坡体-抗滑桩系有限元耦合分析和计算(2.6)；

所述力学模型(2)(包括2.1-2.6)是假定以下的屈服准则和边界条件：(A)岩土体(围岩和滑坡体)受力和变形均为弹塑性的，即在荷载作用下材料的总应变ε^s分为能够恢复的弹性应变ε^e和不能够恢复的塑性应变ε^p这两部分，即：ε^s＝ε^p+ε^e；(B)材料力学性质遵循Mohr-Coulomb屈服准则；(C)钢筋和混凝土结构为弹性体，服从于虎克定律，即在应力低于比例极限的情况下，固体材料中的应力σ与应变ε成正比，即σ＝Εε，式中E为弹性模量；(D)隧道土体和围岩为各向同性、连续、匀质；(E)衬砌材料均视为弹性体，初期喷射混凝土与二次衬砌按板单元考虑；(F)岩体的初始应力场不考虑构造应力，仅考虑其自重应力作用；(G)不考虑地下水与岩体的水理作用；(H)不考虑岩体随着时间的变形。