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龙图腾网获悉中国科学院武汉岩土力学研究所;中国地质大学(武汉)申请的专利水-力耦合条件下海底隧道应力应变与位移场计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117852445B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410094755.6，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权水-力耦合条件下海底隧道应力应变与位移场计算方法是由崔岚;周亮梅;盛谦;陈健;董友扣;宋飞设计研发完成，并于2024-01-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本水-力耦合条件下海底隧道应力应变与位移场计算方法在说明书摘要公布了：本发明属于隧道工程技术领域，提供了一种水‑力耦合条件下海底隧道应变软化围岩应力应变与位移场计算方法，充分考虑了围岩应变软化与渗流效应的相互作用，且认为反映渗流效应的水力学参数如比奥系数、渗透系数等是随着开挖后围压和塑性应变的变化而变化。水‑力耦合条件下海底隧道应变软化围岩应力应变与位移场计算方法，为海底隧道围岩的稳定性评价提供了良好的借鉴意义和理论依据。

本发明授权水-力耦合条件下海底隧道应力应变与位移场计算方法在权利要求书中公布了：1.水-力耦合条件下海底隧道应力应变与位移场计算方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，通过渗流体积力表示海底隧道围岩岩体的渗透性大小，以渗流体积力和第i环岩体的力学平衡微分方程作为渗流作用控制方程； 步骤2，采用线性摩尔-库仑屈服准则作为塑性状态的控制方程； 步骤3，采用塑性剪切应变作为软化参数，以塑性剪切应变，第i环岩体的径向应变、切向应变和径向位移之间的关系，弹性应变和塑性应变的关系，径向塑性应变和切向塑性应变之间的关系作为岩体应变软化现象的控制方程； 步骤4，通过广义的胡克定律提供第i环岩体的弹性应变和与比奥有效应力σr′,i和σ′θ,i之间的关系，得到第i环岩体的渗流微分方程； 其中，和分别为隧道围岩的径向弹性应变和切向弹性应变，σr′,i和σ′θ,i分别为径向有效应力和切向有效应力； 步骤5，通过设置边界条件保证海底隧道围岩的径向有效应力、孔隙水压力和位移在相邻环边界处是连续的； 步骤6，根据步骤4中的渗流微分方程和步骤5中的边界条件获得每环岩体的孔隙水压力； 步骤7，每环岩体的涌水量都是恒定值，即： Q1＝…＝Qn＝Q 其中Q为计算时用到的岩体涌水量； 通过计算得到岩体的涌水量，同时更新孔隙水压力的表达式； 步骤8，岩体裂隙的破坏程度用塑性应变来表示，对整理出的渗透系数试验数据进行非线性曲面拟合，得到渗透系数，比奥系数，泊松比和弹性模量受围压和塑性剪切应变影响的非线性曲面拟合公式； 步骤9，根据步骤5中的边界条件，得到渗流不变弹性区域内的应力和位移； 步骤10，求解弹性区应力应变和位移场； 步骤11，求解塑性区应力应变和位移场； 所述步骤10中，包括： a，将步骤4中的第i环岩体的弹性应变与比奥有效应力之间的关系式代入步骤3岩体的径向应变和切向应变计算公式的变形方程中，得到方程1： 式中，r为第i环岩体的计算半径，Gi为剪切模量，dr表示对半径r的求导，表示切向弹性应变对半径r求导； b，将步骤4中的第i环岩体的弹性应变和与比奥有效应力σr′,i和σ′θ,i之间关系式中的切向应变公式进行求导，利用步骤1中岩体的力学平衡方程将求导后的公式进一步转化，得到方程2： 式中，μi为泊松比； c，结合方程1和方程2，得到岩体径向有效应力和切向有效应力之差的表达式；通过对步骤5中的边界条件、步骤1中的渗流体积力公式和力学平衡微分方程、步骤6中的孔隙水压力的表达式进行常微分积分，得到第i环岩体的径向有效应力； d，将c中的径向有效应力代入步骤1中的力学平衡微分方程，可得岩体切向有效应力； e，将c和d中径向有效应力和切向有效应力代入步骤4中第i环岩体的弹性应变和与比奥有效应力σr′,i和σ′θ,i之间关系式中，利用步骤3中径向应变、切向应变和径向位移之间的关系式，得到弹性区域内第i环岩体的径向位移； f，根据步骤3中径向应变、切向应变和径向位移之间的关系式，结合e中的径向位移公式，得到岩体的切向应变； g，根据步骤9中渗流不变弹性区域内应力和位移公式，结合e中的径向位移公式和孔隙水压力变化的相邻环处的边界条件，得到弹性区域内岩体的径向有效应力递推方程。

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