本文關鍵詞：考慮圍巖松動圈支護體影響的深埋圓形隧道襯砌優(yōu)化設計

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【摘要】：首先考慮圍巖松動圈支護體的影響,在完全接觸條件下,根據(jù)彈塑性力學理論,推導出深埋圓形隧道每層襯砌切向應力和徑向應力分量的解析解;然后根據(jù)混凝土和圍巖材料受力狀態(tài)的不同,選用不同的破壞準則,引入功能梯度材料思想,構建了不同彈性模量雙層混凝土圓形襯砌優(yōu)化設計的目標函數(shù),即當目標函數(shù)為最小值時,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ層結構同時接近或達到預設破壞狀態(tài),在設計上才最為合理;最后對襯砌材料的彈性模量和襯砌厚度分別進行了優(yōu)化設計.算例分析表明:(1)隨著圍巖應力的增大,E2/E1和E2/E3都減小.在相同大小的圍巖應力作用下,總有E2/E1E2/E3,故而建議設計時Ⅰ層襯砌的彈性模量應大于圍巖松動圈支護體的彈性模量.(2)隨著圍巖應力的增大,Ⅰ層襯砌的厚度增大.在相同大小的圍巖應力作用下,當E2/E1E2/E3時所求得的Ⅰ層襯砌最優(yōu)厚度總是小于E2/E1E2/E3時所求得的Ⅰ層襯砌厚度,故而可通過改變Ⅰ層襯砌和圍巖松動圈支護體的彈性模量相對大小來調整Ⅰ、Ⅱ層襯砌的厚度.
【作者單位】： 北京科技大學土木與環(huán)境工程學院;中電建路橋集團有限公司;
【基金】：科技北京百名領軍人才培養(yǎng)工程(Z151100000315014) 國家自然科學基金資助項目(51074014,51174014)
【分類號】：U455.91
【正文快照】： Lining support optimization design of a deep-buried tunnel in consideration ofthe broken rock zone support隧道是廣泛應用于礦山、交通、水電及軍事工程領域的重要地下結構.為了保證隧道的安全使用,常在隧道內設置混凝土襯砌支護.20世紀80年代以后,在我國隧道工程中,

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 謝連城;;大瑤山隧道復合式襯砌模型試驗研究——超挖回填層對復合式襯砌承載能力的影響[J];長沙鐵道學院學報;1987年02期

2 過鎮(zhèn)海;砼的多軸強度介紹[J];建筑結構學報;1994年06期

3 趙子榮,張玉琴,季良杰,邵鶴皋;南嶺雙線鐵路隧道軟巖復合式襯砌圍巖壓力的試驗研究[J];水利學報;1985年10期

4 過鎮(zhèn)海,王傳志;多軸應力下混凝土的強度和破壞準則研究[J];土木工程學報;1991年03期

5 賀少輝,馬萬權,曹德勝,夏保祥;隧道濕噴纖維高性能混凝土單層永久襯砌研究[J];巖石力學與工程學報;2004年20期

6 杜國平;劉新榮;祝云華;李丹;邢心魁;;隧道鋼纖維噴射混凝土性能試驗及其工程應用[J];巖石力學與工程學報;2008年07期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜國平;纖維混凝土單層襯砌隧道穩(wěn)定性研究[D];重慶大學;2013年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張俊儒;仇文革;;隧道單層襯砌研究現(xiàn)狀及評述[J];地下空間與工程學報;2006年04期

2 史玲;;地下工程中噴層支護機理研究進展[J];地下空間與工程學報;2011年04期

3 韓玉華,謝連城;隧道復合襯砌模型試驗成果的分析[J];長沙鐵道學院學報;1988年04期

4 呂培印,宋玉普,吳智敏;變速率加載下有側壓混凝土強度和變形特性[J];大連理工大學學報;2001年06期

5 覃麗坤;宋玉普;姚家偉;張眾;;普通混凝土雙軸強度和變形的試驗與理論研究[J];大連民族學院學報;2006年05期

6 覃麗坤;宋玉普;姚家偉;;普通混凝土在凍融循環(huán)后的力學性能研究[J];大連民族學院學報;2010年03期

7 屈鋒;程火焰;彭德紅;;鋼纖維礦渣混凝土性能試驗研究[J];低溫建筑技術;2010年12期

8 萬玲，許江，，尹光志，李賀;壓應力作用下預制裂紋脆性材料的斷裂特性[J];重慶大學學報(自然科學版);1994年06期

9 曹康建;;濕噴鋼纖維混凝土在隧道單層襯砌中的應用[J];水利與建筑工程學報;2011年03期

10 閆東明;林皋;;三向應力狀態(tài)下混凝土強度和變形特性研究[J];中國工程科學;2007年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 路德春;姚仰平;杜修力;龔秋明;張在明;;廣義非線性強度理論及其應用[A];第一屆全國巖土本構理論研討會論文集[C];2008年

2 張若棋;丁育青;湯文輝;;混凝土HJC、RHT本構模型的失效強度參數(shù)[A];第九屆全國沖擊動力學學術會議論文集（下冊）[C];2009年

3 朱乃龍;彭少民;宋顯輝;;多軸應力狀態(tài)下混凝土強度理論的研究[A];第二屆全國結構工程學術會議論文集（上）[C];1993年

4 劉信聲;李朝弟;劉小琴;;巖土類結構的漸進破壞特性[A];第二屆全國結構工程學術會議論文集（下）[C];1993年

5 羅建輝;劉光棟;尚守平;;混凝土破壞曲面的描述新方法[A];第七屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅱ卷）[C];1998年

6 楊菊生;李九紅;趙欽;;連續(xù)-非連續(xù)結構應力分析現(xiàn)狀與進展——第十四屆全國結構工程學術會議特邀報告[A];第14屆全國結構工程學術會議論文集（第一冊）[C];2005年

7 于海祥;武建華;唐明;;混凝土分段曲線受壓損傷模型[A];第19屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2010年

8 馬芹永;韓興騰;張經雙;;預拌干料貯存期對噴射混凝土抗折強度影響的試驗與分析[A];第19屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2010年

9 易建國;陳小琪;;多軸應力狀態(tài)下混凝土強度準則在橋梁結構中應用的探討[A];中國土木工程學會橋梁及結構工程學會第十二屆年會論文集（下冊）[C];1996年

10 張俊儒;仇文革;龔彥峰;李樹鋒;;隧道單層襯砌結構及其防水性能的設計[A];中國土木工程學會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集[C];2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曲嘉;鋼纖維混凝土劈拉強度的實驗研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 朱昌宏;帶約束拉桿方形和矩形截面鋼管混凝土短柱承載力與延性[D];華南理工大學;2010年

3 左志亮;帶約束拉桿異形截面鋼管混凝土短柱的受壓力學性能研究[D];華南理工大學;2010年

4 杜朝偉;海底隧道襯砌水壓力及結構受力特征研究[D];北京交通大學;2011年

5 趙造東;水工混凝土受壓疲勞性能及累積損傷研究[D];昆明理工大學;2011年

6 黃彩萍;混合梁斜拉橋鋼混結合段受力性能的試驗研究與理論分析[D];華中科技大學;2012年

7 呂培印;混凝土單軸、雙軸動態(tài)強度和變形試驗研究[D];大連理工大學;2002年

8 楊健輝;側壓下混凝土靜態(tài)受拉與受拉疲勞性能研究[D];大連理工大學;2003年

9 楊令強;高拱壩開裂分析及安全評價[D];天津大學;2003年

10 黃音;大跨度預應力次梁樓蓋邊梁——樓面梁協(xié)調扭轉試驗及研究[D];重慶大學;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉俊;剛度退化對框架剪力墻結構影響分析[D];南昌大學;2010年

2 蔣奇峰;內置CFRP圓管方鋼管高強混凝土節(jié)點受力性能有限元分析[D];沈陽建筑大學;2011年

3 姜杰;鋼管煤矸石混凝土梁柱節(jié)點在低周往復荷載作用下的有限元分析[D];沈陽建筑大學;2011年

4 關洪成;高強鋼筋混凝土墩柱非線性有限元分析[D];北方工業(yè)大學;2011年

5 周杰明;混凝土開洞深梁極限承載力研究[D];武漢理工大學;2011年

6 陳占鋒;地下結構混凝土倒T形疊合板樓蓋雙向受力性能分析及應用[D];中南大學;2010年

7 黃東;高地應力與爆破動載作用下噴錨支護結構響應特性數(shù)值模擬研究[D];中南大學;2011年

8 王光輝;波紋鋼腹板預應力混凝土箱梁連接件受力性能研究[D];長安大學;2011年

9 孫偉明;鉆孔灌注樁抗拔承載性能研究[D];南昌大學;2011年

10 周斌;三維地應力作用下油井結構有限元分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張俊儒;仇文革;;隧道單層襯砌研究現(xiàn)狀及評述[J];地下空間與工程學報;2006年04期

2 周欣竹,鄭建軍,張彌;鋼纖維混凝土在秦嶺隧道襯砌中的應用研究[J];北方交通大學學報;1998年04期

3 嚴少華,錢七虎,孫偉,尹放林;鋼纖維高強混凝土單軸壓縮下應力-應變關系[J];東南大學學報(自然科學版);2001年02期

4 楊永杰,劉傳孝,蔣金泉,毛仲玉,徐方軍,史憲銀;巷道圍巖松動圈的地質雷達探測及應用[J];工程地質學報;1997年03期

5 鞠楊,樊承謀;循環(huán)載荷作用下鋼纖維混凝土的損傷及演化行為的定量描述[J];工程力學;1998年01期

6 何林生,王明年;隧道工程中的挪威法(NTM)[J];廣東公路交通;1998年S1期

7 蘇健波,李士恩;杜拉纖維增強混凝土的力學性能研究[J];廣東土木與建筑;2000年01期

8 王志杰;噴射鋼纖維混凝土及其在隧道和地下工程中的應用[J];公路;2004年01期

9 朱江,蘇健波,李士恩;聚丙烯纖維混凝土的力學性能研究[J];廣西工學院學報;2000年02期

10 曹誠,劉家彬;聚丙烯纖維對混凝土動力學特性的影響研究[J];混凝土;2000年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王明斌;有壓隧洞結構穩(wěn)定性力學模型研究[D];山東大學;2009年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖建清;馮夏庭;林大能;;爆破循環(huán)對圍巖松動圈的影響[J];巖石力學與工程學報;2010年11期

2 孫毅,孫亞南;圍巖松動圈測試方法探討[J];地鐵與輕軌;2000年02期

3 孫毅,孫亞南;測定圍巖松動圈的折射波法探討[J];鐵道建筑技術;2000年04期

4 田王健;;采區(qū)煤巷圍巖松動圈實測及支護方法研究[J];能源與節(jié)能;2014年05期

5 曹平;陳沖;張科;蒲成志;劉濤影;;金川礦山深部巷道圍巖松動圈厚度測試與分析[J];中南大學學報(自然科學版);2014年08期

6 徐金鵬;方文改;;爆破震動對巷道圍巖松動圈影響的數(shù)值模擬與實測分析[J];黑龍江科技信息;2013年17期

7 楊永杰,劉傳孝,蔣金泉,毛仲玉,徐方軍,史憲銀;巷道圍巖松動圈的地質雷達探測及應用[J];工程地質學報;1997年03期

8 羅蔚;;基于霍克-布朗破壞準則的圍巖松動圈計算[J];中國水運(理論版);2006年11期

9 婁錫燕;穆大耀;;地質雷達測試圍巖松動圈的應用[J];今日科苑;2008年24期

10 王通;白宜誠;;折射層析成像法測試隧道圍巖松動圈[J];地質災害與環(huán)境保護;2007年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 齊德龍;殷磊;呂進國;許多;;鉆孔窺視儀在圍巖松動圈測試中的應用及探討[A];北京力學會第18屆學術年會論文集[C];2012年

2 祁方坤;趙祉君;;應用圍巖松動圈理論支護特大斷面硐室[A];2005年度山東煤炭學會優(yōu)秀學術論文集[C];2005年

3 董方庭;郭志宏;;巷道圍巖松動圈支護理論[A];世紀之交軟巖工程技術現(xiàn)狀與展望[C];1999年

4 原繼偉;楊建華;郭文兵;;軟巖巷道錨網(wǎng)支護條件下圍巖松動圈范圍的測定[A];礦山建設工程新進展——2007全國礦山建設學術會議文集[C];2007年

5 馬文濤;;參數(shù)優(yōu)化LSSVM的巷道圍巖松動圈預測研究[A];第九屆全國巖土力學數(shù)值分析與解析方法討論會論文集[C];2007年

6 王大通;張文杰;鐘天杰;;基于GA和v-SVR算法的巷道圍巖松動圈預測方法研究與應用[A];和諧地球上的水工巖石力學——第三屆全國水工巖石力學學術會議論文集[C];2010年

7 郭小兵;米文川;岳幫禮;;地質雷達在深部煤巷松動破壞范圍探測中的應用[A];中國煤炭學會成立五十周年系列文集2012年全國礦山建設學術會議�？ㄏ拢C];2012年

8 陳新萬;;對巷道圍巖松動圈的初步研究[A];地下工程經驗交流會論文選集[C];1982年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 秦威;公路隧道圍巖松動圈分布規(guī)律研究[D];西安工業(yè)大學;2014年

2 黃小城;大跨度扁平隧道圍巖松動圈影響因素及理論計算研究[D];湖南科技大學;2014年

3 夏峰;地下洞室圍巖松動圈影響因素分析[D];中國地震局工程力學研究所;2009年

4 陳鐵軍;巷道圍巖松動圈支護理論在羊場灣煤礦的應用研究[D];西安科技大學;2005年

5 楊斌;遼東灣核電站隧道圍巖松動圈探測評價與開挖支護力學特性研究[D];長沙理工大學;2011年

6 段小強;洞室圍巖松動圈強度參數(shù)反演分析探索[D];西安理工大學;2005年

7 李曉飛;大佛寺礦采區(qū)巷道圍巖松動圈分布規(guī)律及支護技術研究[D];西安科技大學;2013年

8 楊勇;基于減小爆破振動對圍巖松動圈影響的巷道光面爆破掘進技術研究[D];太原理工大學;2014年

9 劉煥春;巷道圍巖松動圈視頻檢測技術[D];山東科技大學;2011年

10 楊春苗;錨桿受力及對巷道圍巖松動圈內巖塊連接作用的數(shù)值模擬[D];山東科技大學;2008年

本文編號：1137026