拓扑优化方法防治底、帮臌

软岩巷道的底、帮臌是未能很好解决的问题． 锚杆加固、注浆加固是维护巷道的主要方法． 将加固后的岩体看成人工支护材料， 在此基础上提出用拓扑优化方法防治巷道的底、帮臌．该方法在给定的人工支护材料的情况下， 通过材料的分布函数确定在适当的地方加强岩体， 从而使巷道的底、帮臌最小． 实现了计算机辅助设计巷道． 最后给出３ 个算例， 从算例中可以看到底脚加固对防治底臌有重要作用， 这一点在实践中已得到证实．

适用于支护拓扑优化的双向渐进优化方法

利用近年来发展的渐进结构优化方法(ESO)的概念,发展了适用于支护拓扑优化问题的双向渐进结构优化方法(BESO)。本文方法能在优化过程中控制开孔数,有效地避免了棋盘格式的出现,提出了两个解决振荡问题的技巧。将加固后的岩体看成人工支护材料,可以把加固优化的问题转化为人工支护材料在原岩中的分布的拓扑优化问题。建立了防治底臌帮臌的准则及其敏感度,研究了均匀地基不同地应力条件给定加固量时使得底臌帮臌最小的洞室开挖支护的最优拓扑。最优设计的底臌量明显小于经验设计的底臌量,证明了方法的有效性。