高地应力区非均质岩体中地下洞室断面的优化分析与应用

用现场地勘资料和实测地应力值反演地应力场（荷载边条）。为适应锚杆加固围岩的需求进行了岩体锚固模拟试验研究。优化数学模型；以洞室几何特征和间距为设计变量，以围岩破坏和总面积或体积为目标函数，以工程使用要求提出约束条件。采用系列无约束极小化方法（SUMT）中的乘子法求解这类有约束非线性优化问题。用非线性有限元求围岩应力场。结合两个工程实际，对非均质岩体洞室的平面问题、空间问题、未锚固和锚固围岩、洞室不同形态和洞室间距进行了优化分析，取得了理想的成果，由于目标函数标准易定的解的唯一性，收敛快，该方法对多种洞室均适用，设计变量数有限，易推广，且便于对工程问题的习惯判断和决策。