Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/13459
標題: 三維邊界元素法及其在隧道工程之應用
3D BEM and the application in tunnel engineering
作者: 徐啟彬
shyu, chi-bin
關鍵字: BEM
邊界元素法
fictious
DDM
虛擬應力法
位移不連續法
出版社: 土木工程學系
摘要: 隧道開挖通過岩體時,在開挖面周圍之應力應變狀況是三維的反應, 因此在數值方法上要模擬隧道開挖後岩體之力學行為並且得到精確的解只 有以三維的數值模式才能真正得到解答。在各種數值模式中往往受限於計 憶體之空間及計算的時間,對於三維之隧道分析不夠經濟,而邊界元素法 只需針對定義域之邊界做模擬故減少了許多記憶空間。本文將採用三維之 邊界元素法來模擬隧道於岩體中的力學行為,其中以虛擬應力元素來模擬 隧道邊界並以位移不連續元素發展而來的節理元素模擬不連續面,所以本 模式不但可以分析一般岩體之地下廠房或隧道的三維問題更可以分析含不 連續面岩體之三維工程問題。本文利用邊界元素法三角形元素的基本解建 立一邊界元素程式3FSDD,且採用Hoek-Brown及Mohr-Coulomb的破壞準則 以決定隧道岩體周圍之破裂區。本模式應用在隧道分析之結果為E值固定 下K值愈大造成的變位愈大;K=1時所造成的破裂區是對稱的;K大於1時頂拱 之破裂區較大; K小於1時側壁之破裂區較大;當隧道與不連續面接觸時與 開挖面夾60度的不連續面造成頂拱變位增加;與開挖面夾30度時;因推擠的 現象反而造成頂拱變位減小;而與開挖面平行時在隧道接近不連續面的過 程中頂拱因受擠壓,變形反而較小;雙孔隧道分析中,不論是左右間距或 前後間距在兩隧道差距3倍直徑以上時互相影響就很小了。
URI: http://hdl.handle.net/11455/13459
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