Fiabilidad de predicción del techo del túnel con un criterio de falla no lineal
Autores: Yang, Xin; Long, Jiangping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fiabilidad de predicción del techo del túnel con un criterio de falla no lineal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Cinemática
Teorema de cota superior
Teoría de confiabilidad
Techos de túneles profundos
Medios no lineales Hoek-Brown
Estabilidad
Túneles circulares
Túneles rectangulares
Presión de soporte
Presión de agua en poros
Análisis de confiabilidad
Parámetros de resistencia de roca
Distribución normal
Distribución lognormal
índices de confiabilidad
Análisis de sensibilidad
Variables aleatorias
Coeficiente de variación
MCS
Probabilidad de falla
Puntos de diseño
Estudio paramétrico.
Licencia
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Basándose en el teorema de límite superior basado en cinemática y la teoría de confiabilidad, se investiga la estabilidad de los techos de túneles profundos en medios no lineales de Hoek-Brown. Las funciones de rendimiento de túneles rectangulares y circulares se proponen de acuerdo con el modo de colapso del techo, respectivamente, considerando la presión de soporte y la presión del agua porosa. Con la función de rendimiento propuesta de los túneles rectangulares, se utiliza el método de confiabilidad de primer orden para realizar un análisis de confiabilidad. Los parámetros de resistencia de la roca se consideran variables aleatorias que siguen una distribución normal o lognormal. Para evaluar la validez de los resultados obtenidos, se calculan los índices de confiabilidad para diferentes valores de presión de soporte y se comparan con las soluciones utilizando el método de superficie de respuesta y la simulación de Monte Carlo. El acuerdo muestra que el método de confiabilidad de primer orden evalúa efectivamente el índice de confiabilidad con la función de rendimiento propuesta. Se realiza un análisis de sensibilidad para arrojar luz sobre la importancia de diferentes variables aleatorias, y se discute el impacto del coeficiente de variación en los índices de confiabilidad. Para los túneles circulares, se utiliza MCS para evaluar la estabilidad del techo con la función de rendimiento propuesta. Se investigan las influencias de la presión de soporte en el índice de confiabilidad y los puntos de diseño correspondientes. El estudio paramétrico muestra que la distribución normal de variables aleatorias tiene más influencia en la probabilidad de falla que la distribución lognormal. Sin embargo, la diferencia entre las dos distribuciones es pequeña. es el factor principal que influye en el índice de confiabilidad en comparación con el y . La presión de soporte para túneles circulares es menor que la de túneles rectangulares cuando se proporciona un índice de confiabilidad objetivo de 2.5 (probabilidad de falla igual al 0.62%).
Descripción
Basándose en el teorema de límite superior basado en cinemática y la teoría de confiabilidad, se investiga la estabilidad de los techos de túneles profundos en medios no lineales de Hoek-Brown. Las funciones de rendimiento de túneles rectangulares y circulares se proponen de acuerdo con el modo de colapso del techo, respectivamente, considerando la presión de soporte y la presión del agua porosa. Con la función de rendimiento propuesta de los túneles rectangulares, se utiliza el método de confiabilidad de primer orden para realizar un análisis de confiabilidad. Los parámetros de resistencia de la roca se consideran variables aleatorias que siguen una distribución normal o lognormal. Para evaluar la validez de los resultados obtenidos, se calculan los índices de confiabilidad para diferentes valores de presión de soporte y se comparan con las soluciones utilizando el método de superficie de respuesta y la simulación de Monte Carlo. El acuerdo muestra que el método de confiabilidad de primer orden evalúa efectivamente el índice de confiabilidad con la función de rendimiento propuesta. Se realiza un análisis de sensibilidad para arrojar luz sobre la importancia de diferentes variables aleatorias, y se discute el impacto del coeficiente de variación en los índices de confiabilidad. Para los túneles circulares, se utiliza MCS para evaluar la estabilidad del techo con la función de rendimiento propuesta. Se investigan las influencias de la presión de soporte en el índice de confiabilidad y los puntos de diseño correspondientes. El estudio paramétrico muestra que la distribución normal de variables aleatorias tiene más influencia en la probabilidad de falla que la distribución lognormal. Sin embargo, la diferencia entre las dos distribuciones es pequeña. es el factor principal que influye en el índice de confiabilidad en comparación con el y . La presión de soporte para túneles circulares es menor que la de túneles rectangulares cuando se proporciona un índice de confiabilidad objetivo de 2.5 (probabilidad de falla igual al 0.62%).