盾构施工中复变函数方法解析:任意衬砌变形影响分析

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本文主要探讨了盾构施工中隧道衬砌在任意变形边界条件下的复变函数弹性解。作者童磊、谢康和、卢萌盟和王坤基于Verruijt的基本解法,结合Sagaseta的通用变形模式,提出了一个创新的方法来解决隧道衬砌在复杂地基变形情况下的问题。他们将带有孔口的半无限空间通过Mobius共形映射转换到复平面上的圆环区域,这是一种常用的数学工具,用于处理孔口问题中的解析函数。 在复平面上,他们利用Laurent级数展开解析函数,并应用Muskhelishvili解法,结合给定的边界条件,精确计算出了应力场和位移场。这个过程中,作者特别关注了竖向位移和水平位移的影响,发现衬砌的椭圆化变形对整体位移场的影响显著大于竖向沉降的影响。这种研究对于理解隧道施工中的地面变形行为以及优化设计具有重要意义,因为它可以帮助工程师评估可能的结构响应,确保工程安全和稳定性。 论文的关键点包括复变函数理论的应用、共形映射技术、Laurent级数展开以及Muskhelishvili解法的实际操作。这些技术的结合使得研究者能够处理复杂的工程问题,同时提供了定量分析工具,以便于工程决策和控制。论文的发表在浙江大学学报(工学版)上,显示了这一领域的学术价值和实际工程意义。 本文不仅深化了我们对盾构施工中复变函数弹性解的理解,还为工程实践提供了一种有效的分析工具,有助于提升隧道建设的精准性和安全性。