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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种深埋隧道开挖响应分析的半解析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：CN117932748B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17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：202410102981.4，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法是由苏辰龙;蔡武强;朱合华;卫向阳;马耀财;王肖骏设计研发完成，并于2024-01-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，方法包括：步骤1建立深埋圆形隧道开挖力学模型，采用数值方法求解模型中弹塑性边界处的应力，所述应力包括三个分量，分别为径向、切向和轴向应力；步骤2基于有限差分方法，将塑性区划分为n个圆环，从弹塑性边界处向洞壁依次求解每个圆环的应力分量；步骤3基于各圆环的应力分量和平衡方程求解各圆环半径；步骤4对应变分量进行分解，基于有限差分方法求解各圆环应变分量；步骤5基于应变分量求解径向位移。与现有技术相比，本发明具有提高有限差分的三维半解析方法的计算效率等优点。

本发明授权一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法在权利要求书中公布了：1.一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，方法包括： 步骤1建立深埋圆形隧道开挖力学模型，所述模型将洞壁外的围岩分为塑性区和弹性区，采用数值方法求解模型中弹塑性边界处的应力，所述应力包括三个分量，分别为径向、切向和轴向应力，所述弹塑性边界处的径向、切向和轴向应力满足塑性区应力一致性条件和弹性区应力的拉梅解答； 步骤2基于有限差分方法，将塑性区划分为n个圆环，从弹塑性边界处向洞壁依次求解每个圆环的应力分量； 步骤3基于各圆环的应力分量和平衡方程求解各圆环半径； 步骤4对应变分量进行分解，基于有限差分方法求解各圆环应变分量； 步骤5基于应变分量求解径向位移； 将塑性区划分为n个圆环的具体步骤为： 将塑性区围岩按照等径向应力差划分成n个不同厚度的圆环，第i个圆环的外侧圆为第i-1圆，第i个圆环的内侧圆为第i圆，第1个圆环的外侧圆为第0圆，第0圆为弹塑性边界，第0圆的半径为弹塑性边界的半径，第n个圆环的内侧圆为第n圆，第n圆为洞壁，第n圆的半径为隧道开挖半径； 等径向应力差为：； 其中，为隧道洞壁处的径向应力，为塑性区边界处的径向应力，n为圆环的数量； 等径向应力差为：； 其中，为隧道洞壁处的径向应力，为塑性区边界处的径向应力，n为圆环的数量； 求解每个圆环的应力分量的具体步骤为： 分析第i个圆环的内侧应力和外侧应力满足的塑性区一致性条件，采用差分代替微分的数学近似，得到内侧应力和外侧应力的线性表达式，基于线性表达式、平面外应力补充方程和圆环的划分构建第i个圆环的内外侧应力分量之间的线性关系式，在已知外侧应力分量的情况下，求解应力分量之间的线性关系式，得到每个圆环内侧的应力分量； 内侧应力和外侧应力的线性表达式为： 其中，表示塑性区一致性条件，、和分别表示第i个圆的外侧径向、切向和轴向应力，、和分别表示第i个圆的内侧径向、切向和轴向应力。

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