【摘要】：基于考慮地基剪切變形的Pasternak彈性地基梁理論,推導(dǎo)了無仰拱隧道拱腳處地基梁的位移和內(nèi)力計(jì)算公式,對(duì)比分析了Pasternak模型和Winkler模型計(jì)算結(jié)果,與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比,并基于Pasternak模型研究不同介質(zhì)壓縮模量及不同溶洞規(guī)模情況下襯砌的變形受力狀態(tài).研究結(jié)果表明:Pasternak模型的計(jì)算結(jié)果比Winkler模型偏小,更符合實(shí)際變形受力情況;在溶洞和圍巖的交界處襯砌存在明顯的反彎點(diǎn),且交界處剪力最大;溶洞填充物壓縮模量與圍巖壓縮模量比值小于等于0.5時(shí),溶洞段襯砌位移和內(nèi)力急劇增加;溶洞規(guī)模對(duì)襯砌位移和剪力影響顯著,長度8 m以上溶洞對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)危害性較大.
【圖文】：

壓縮模量和溶洞規(guī)模影響下的襯砌力學(xué)行為進(jìn)行了多工況計(jì)算分析，得到隧底溶洞對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)行為影響規(guī)律，為今后類似工程設(shè)計(jì)及施工提供借鑒．1工程概況某隧道最大埋深為78m，根據(jù)地質(zhì)勘察資料，隧道地處巖溶地區(qū)，為典型的巖溶隧道．此隧道的圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)，設(shè)計(jì)未設(shè)置仰拱．在隧道YK6+258位置左拱腳處有一個(gè)溶洞，溶洞規(guī)模為(寬×深×長):4.8m×5.5m×9.7m．在該區(qū)段隧道施工中，隧道底部溶洞采取換填封閉．2解析分析2.1計(jì)算模型當(dāng)隧道底部穿越溶洞時(shí)，根據(jù)溶洞所處的位置，可將襯砌沿縱向分為3個(gè)區(qū)段(見圖1):擱置段(AB)、溶洞段(BD)、擱置段(DE)．在建立力學(xué)模型時(shí)，作如下假定:1)襯砌未設(shè)置仰拱，沿隧道縱向可將襯砌拱腳等同于一根擱置于彈性地基上的梁．2)研究對(duì)象為深埋隧道，地基梁上的豎向荷載視為均布荷載．3)襯砌分環(huán)澆筑，在荷載作用下襯砌連接處拱腳彎矩和剪力趨于0，故將梁兩端視為自由端．圖1彈性地基梁計(jì)算模型Fig.1Calculationmodelofelasticfoundationbeam2.2微分方程解析2.2.1微分方程建立由于彈性地基梁計(jì)算模型完全對(duì)稱，故可取半結(jié)構(gòu)ABC部分分析．采用雙參數(shù)Pasternak模型有p(x)=kω(x)－Gpd2ω(x)dx2，，(1)可得到地基梁的撓度控制方程，EId4ω(x)dx4－b*Gpd2ω(x)dx2+kb*ω(x)=bq(x)．(2)其中，b*為考慮雙參數(shù)地基連續(xù)性有限寬度梁的等效寬度，b*=b1+(Gp/ki

本文編號(hào)：2549127