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在外荷载的作用下,深埋非圆形双孔隧道边界上将不可避免地产生应力集中,影响隧道的正常使用,给隧道的安全性和稳定性带来较大的威胁,所以精确地求出隧道边界上的应力分布对工程实践具有重要的意义。以往对隧道应力分布的研究主要都集中在圆形隧道方向,鲜有方法能够精确求解非圆形双孔隧道的问题。为此本文利用复变函数方法,对深埋非圆形双孔隧道的应力求解问题进行了研究,关键步骤在于通过将深埋隧道问题转化为无限域问题并利用共形变换的方法得到具体隧道横断面的映射函数,最后根据算例分析了部分参数对隧道应力的影响,并结合工程实例给出隧道横断面设计建议。主要研究内容如下:(1)确定映射函数一般表达式和系数性质。针对无限域内包含两个相邻隧道的问题,基于黎曼映射定理,通过推导特殊单孔隧道的映射函数,提出一种可以将物理平面上的任意隧道区域映射至像平面上的圆环域的映射函数一般表达式,只是要求这两个隧道对称。(2)求解映射函数系数。利用对称性,证明映射函数部分系数存在共轭关系,并根据边界点的对应关系,通过最优化方法得到了具体隧道横断面的映射函数,给出了曲墙马蹄形隧道映射实例。(3)得到具体问题的应力解析解。通过应力边界条件建立线性方程组,得到了深埋双孔隧道受到一般荷载情况下的应力解析解。通过将有限项映射函数借由傅里叶级数展开的形式规避了分式的产生。(4)验证解析解的正确性。建立ANSYS有限元模型,将解析解与ANSYS数值解、Hoang解析解和Ukadgaonker解析解进行对比验证,结果表明通过本文方法获得的解析解具有很高的精度。(5)参数分析。以马蹄形隧道、圆形隧道和矩形隧道为算例,通过解析解研究隧道间距、侧压力系数、孔内压力、远处剪应力和主应力方向等因素对隧道边界切向应力的影响。结果表明在大部分荷载作用下,马蹄形隧道和矩形隧道边界上都会产生较大应力集中。通过解析解分析了一种改进的矩形隧道,结果表明该隧道相比拥有同等有效空间的圆形隧道节省了约40%的地下空间,且不存在较大的应力集中现象,说明通过本文提出的解析方法可以有效的获得隧道周边应力分布,对隧道横断面优化具有一定的工程意义。