爆破振動作用下空洞對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響研究
本文關(guān)鍵詞:爆破振動作用下空洞對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響研究 出處:《西安科技大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
更多相關(guān)文章: 爆破振動 空洞 隧道襯砌 SH波 數(shù)值模擬
【摘要】:目前,國內(nèi)外對空洞病害的影響研究主要是在靜力作用下進行的,而對動力作用下存在空洞的隧道襯砌的研究較少,因此,研究爆破振動作用下存在空洞的隧道襯砌的動力響應(yīng)規(guī)律,探索爆破振動對背后存在空洞的隧道襯砌的安全性影響,具有重要的理論意義。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)借助結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法,分析了拱頂空洞影響下隧道襯砌結(jié)構(gòu)的破壞機理。結(jié)果表明,拱頂最有可能發(fā)生破壞;圍巖情況越差,空洞尺寸越大,隧道的跨度越大,則拱頂外側(cè)所受的拉力作用就越明顯。(2)將深埋長隧道及其拱頂背后空洞簡化為各向同性彈性材料全空間中的相鄰圓形孔洞問題,并根據(jù)前人的理論提出了平面SH波入射下問題的解決方法。(3)利用MIDAS/GTS有限元軟件,進行了爆破振動作用下拱頂空洞對既有隧道襯砌結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)規(guī)律數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明,空洞環(huán)向和徑向尺寸的增大對拱頂水平方向的振速具有減小作用,對豎直方向的振速具有增大作用,而且徑向尺寸的影響更大;爆破振動作用下,受空洞影響最大的是迎爆側(cè)拱腳和底板兩個部位。(4)將爆破振動作用下對存在空洞的隧道襯砌的防護措施歸結(jié)為主動防護和被動防護兩大類,分別敘述了具體措施及其作用原理。并驗證了隧道預(yù)裂爆破的減震效果。
[Abstract]:At present, the research on the influence of cavity disease is mainly carried out under static force, but the research on tunnel lining with void under dynamic action is less. The dynamic response law of tunnel lining with holes under blasting vibration is studied, and the effect of blasting vibration on the safety of tunnel lining with hole behind is explored. The main contents and conclusions of this paper are as follows: 1) with the help of structural mechanics, the failure mechanism of tunnel lining structure under the influence of arch cavities is analyzed. The results show that. The dome is most likely to be damaged; The worse the surrounding rock is, the larger the size of the cavity is, and the larger the span of the tunnel is. The more obvious the tension on the outer side of the arch is, the more obvious the cavity behind the deep buried tunnel and its arch is reduced to the problem of adjacent circular holes in the whole space of isotropic elastic materials. According to the previous theories, the method of solving the problem under the incident of plane SH wave is put forward. (3) the finite element software MIDAS/GTS is used to solve the problem. Numerical simulation of dynamic response of arch cavities to existing tunnel lining structures under blasting vibration is carried out. The results show that. The increase of annular and radial dimension of cavity can decrease the vibration velocity in horizontal direction and increase the vibration velocity in vertical direction, and the influence of radial dimension is greater. Blasting vibration. The most affected by the cavity is the two parts of the arch foot and the bottom plate.) the protective measures for tunnel lining with holes under blasting vibration are divided into two categories: active protection and passive protection. The concrete measures and their action principles are described, and the shock absorption effect of pre-splitting blasting in tunnel is verified.
【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U451.4
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