一种近断层的隧洞应力场和地震动力响应的数值分析方法、终端及介质

专利主权项内容

1.一种近断层的隧洞应力场和地震动力响应的数值分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过预构建不含结构面的完整岩石试样的数值模型和含结构面的岩石试样的数值模型，所述含结构面的岩石试样的数值模型包括结构面，通过对比所述不含结构面的完整岩石试样的数值模型和含结构面的岩石试样的数值模型得到结构面的变形参数，根据所述结构面的变形参数，施加速度边界条件，计算结构面的法向刚度和剪切刚度参数，由模型库得出断层接触面模型，对所述断层接触面模型标定所述结构面的法向刚度和结构面的剪切刚度；S2：根据所述结构面的法向刚度和结构面的剪切刚度，构建地质力学模型，包括若干单元，每个所述单元包括若干个节点和若干个面单元；对所述地质力学模型赋予所述结构面的变形参数，根据所述地质力学模型的边界坐标施加法向约束条件和地应力边界条件，对所述地质力学模型进行模拟计算，并将所述地质力学模型的节点的位移和速度设置为零，为下一步模型的计算提供初始环境；S3：以所述初始环境为基础，构建近断层隧洞模型并进行开挖隧洞；模拟隧洞开挖后所述近断层隧洞模型的次生应力场并计算应力集中系数；S4：根据地震动加速度反应谱合成设计人工地震动加速度时程，并进行滤波和基线校正，得到满足设计规范要求的人工地震波；S5：以次生应力场的应力集中系数的计算结果为基础，对所述地质力学模型施加黏弹性人工边界和阻尼系数，对地质力学模型边界施加所述人工地震波作为地震动力边界条件，在反应过程中记录所述单元的峰值加速度和峰值应力集中系数，分析地质力学模型动力响应，得到近断层隧洞模型的峰值应力集中系数分布应力场图以及水平加速度反应时程。