[发明专利]一种隧道爆破的数值模拟方法

摘要

本发明涉及一种隧道爆破的数值模拟方法，包括以下步骤：S1：建立隧道模型，获得爆破前隧道及围岩的应力状况；S2：建立三轴坐标系，计算各段别峰值时各个炮孔爆破时施加在炮孔壁处的爆破应力；计算单个炮孔爆破时引起的离炮孔不同距离处的爆破应力；计算单个炮孔爆破时引起的隧道轮廓面各处的爆破峰值应力矢量；将同段别所有炮孔引起的爆破峰值应力矢量叠加；S26：计算各个时刻隧道轮廓面各处爆破动荷载；S3：在软件中将爆破荷载值加载至隧道轮廓面上进行模拟。本发明在计算爆破荷载，同时考虑多个炮孔爆破荷载叠加及不同区域爆破应力逐步衰减等因素，从而更加准确地计算出施加在隧道开挖轮廓面上的爆破荷载，计算得到的爆破振速也更加准确。

主权项

1.一种隧道爆破的数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在软件中建立隧道模型，计算爆破开挖面处的静力，获得爆破前隧道及围岩的应力状况；S2：计算各时刻隧道轮廓面各处受到的爆破动荷载值，具体步骤为：S21：在爆破开挖掌子面建立三轴坐标系，x、y、z方向分别表示横向、纵向及竖向，对应爆破振动的径向、切向及垂向；S22：计算各段别峰值时各个炮孔爆破时施加在炮孔壁处的爆破应力；S23：计算单个炮孔爆破时引起的离炮孔不同距离处的爆破应力；S24：根据各段别中每个炮孔到隧道轮廓面各处的距离，计算单个炮孔爆破时引起的隧道轮廓面各处的爆破峰值应力矢量；S25：将同一段别所有炮孔爆破时引起的隧道轮廓面各处的爆破峰值应力进行矢量叠加，得到各段别爆破时引起隧道轮廓面各处的爆破峰值应力在位置上的分布；S26：根据三角波型爆破荷载加载、卸载方式，计算出各个时刻隧道轮廓面各处爆破动荷载在时间上的分布；S3：在软件中将爆破荷载值加载至隧道轮廓面上，确定围岩动力学参数，按动力学计算方法进行模拟。