Weryfikacja warunków optymalności kształtu tunelowych wyrobisk podziemnych

• Autorzy: Sobótka M. , Kawa M. , Różański A.

Warianty tytułu

EN

A verification of shape optimization procedures of tunnel underground excavations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono weryfikację warunków optymalności kształtu wyrobisk podziemnych, wykonaną na podstawie analizy numerycznej wyrobisk eliptycznych ze sztywną obudową ciągłą. Dla różnych wartości stosunku naprężeń pierwotnych poziomych do pionowych poszukuje się optymalnych stosunków półosi minimalizujących zaciskanie się tunelu, energię odkształcenia objętościowego rdzenia oraz maksymalne naprężenie normalne w obudowie. Dla wybranej wartości stosunku naprężeń sprawdzany jest także wpływ sztywności obudowy. Podstawą do formułowania wniosków jest porównanie optymalnych stosunków półosi ze względu na maksymalne naprężenia, zaciskanie i energię odkształcenia objętościowego w rdzeniu z wynikami uzyskanymi z wykorzystaniem energetycznego warunku optymalności, sformułowanym w poprzedniej pracy.

EN

A verification of shape optimization procedures of tunnel underground excavations is presented. Elliptic shapes of underground excavation with permanent support are investigated. For different values of a ratio of horizontal and vertical initial stresses an optimum ratio of main axes of ellipse is quested. Three different quantities are considered to determine optimum shape: a convergence, an energy of volumetric strain in a core and maximum normal stress within the support. For chosen value of initial stresses ratio also an influence of support stiffness is examined. Conclusions are formulated on the basis of comparison of obtained results with the results from shape optimization procedure presented in previous paper.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja kształtu; wyrobisko; warunek energetyczny; energia odkształcenia objętościowego

EN

shape optimization; underground excavation; energy of volumetric strain

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 35, z. 2
• Strony: 535--541
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sobótka M.

• Instytut Geotechniki i Hydrotechniki, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Kawa M.

• Instytut Geotechniki i Hydrotechniki, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Różański A.

• Instytut Geotechniki i Hydrotechniki, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Politechnika Wrocławska, Wrocław

Bibliografia

• [1] Cherkaev A.: Variational Methods for Structural Optimization. Springer, New York, 2000
• [2] FlexPDE 5, User Guide, PDE Solutions Inc., 2005
• [3] Ren G., Smith J. V., Tang J. W, Xie Y.M.: Underground Excavation Shape Optimization Using an Evolutionary Procedure. Computers and Geotechnics, 32, 2005, pp. 122-132
• [4] Różański A., Sobótka M.: Warunki optymalizacji kształtu wyrobisk podziemnych. Górnictwo i Geoinżynieria, Zeszyt 1, 2009, s. 519-529
• [5] Sałustowicz A.: Zarys mechaniki górotworu. Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1968
• [6] Xie Y.M., Steven G.P.: A Simple Evolutionary Procedure for Structural Optimization. Comput Struct 49, 5, 1993, pp. 885-896
• [7] Xie Y. M, Steven G.P.: Evolutionary Structural Optimization. Springer, Berlin, 1997