有限元与典型类比法在公路隧道中的应用

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文章以地下工程经验设计为基础,通过引入计算机程序设计,将传统的经验类比设计方法和计算机技术结合起来,从而发展了地下工程经验设计理论。文章主要从五个部分讨论了经验类比设计在计算机程序中的实现。这五个部分是:围岩分级,公路隧道内轮廓确定,支护参数数据库查询,结构安全性评价和计算机出图。围岩分级主要从定量分级的角度对围岩等级进行划分,并通过地下水修正,软弱结构面修正和初始应力场修正,得到修正后的工程岩体质量等级。公路隧道内轮廓确定,通过确定建筑限界,由程序计算出不同车道,不同断面类型的最优断面形式。支护参数数据库查询,通过输入查询参数便可在数据库中查询到相关支护信息和施工方法。结构安全性评价,通过荷载结构模型计算结构内力,并根据偏心受压构件的安全判定标准,评价结构的安全系数。计算机出图,通过使用AutoCAD中的编程方法,实现程序自动出图的目的。文章不仅介绍了这五部分的理论基础,还从程序的角度介绍了理论的实现和程序所达到的功能。这些功能基本满足公路隧道快速优化设计的目的。文中还提供了一个算例,从整体上展示了程序的实现过程。文中所论述的方法,是作者在开发软件过程中的总结,也是将经验设计和程序设计相结合的一次尝试。虽然会存在片面和不足,但只要不断尝试和完善,这种设计方法必将推动地下工程经验设计理论的发展。
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