基于极限分析上限法的土质隧道拱顶塌落模式计算方法

本发明公开了基于极限分析上限法的土质隧道拱顶塌落模式计算方法，涉及隧道塌落计算技术领域，解决了现有技术停留在基于理想弹塑性本构模型的理论求解方式上，导致相应的隧道拱顶塌落理论解精确度较低的技术问题。本发明包括：步骤S1：构建几何模型描述隧道坍塌块剖面边界；步骤S2：基于描述边界的几何模型采用极限上限分析法计算坍塌块的重力所做外力功率W，并通过修正剑桥模型计算沿塌落边界的内能耗散率D，构建外力功率W和内能耗散率D之间的平衡方程；步骤S3：采用变分法对所述平衡方程进行优化求解，确定使所述平衡方程成立的函数表达式；步骤S4：基于所述函数表达式，确定隧道拱顶的塌落范围，本发明具有理论求解结果更加精准等优点。