發(fā)布時間：2021-03-02 06:57

　　挪威等北歐國家在軟弱圍巖中采用噴錨-加筋噴砼拱肋復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)作為永久支護(hù),該結(jié)構(gòu)具有施工方便、經(jīng)濟(jì)有效等優(yōu)點,在實踐運用中取得顯著工程效應(yīng)。目前,針對該結(jié)構(gòu)的研究主要集中在以復(fù)合支護(hù)為單一個體進(jìn)行力學(xué)分析,尚未涉及在復(fù)合支護(hù)加固作用下形成的圍巖-支護(hù)聯(lián)合承載體的受力變形進(jìn)行解析研究,從而影響噴錨-加筋噴砼拱肋復(fù)合支護(hù)的推廣應(yīng)用。本文首先分別推導(dǎo)了聯(lián)合承載體的受力、變形與承載能力的解析式,并基于此得出在不同荷載與支護(hù)參數(shù)條件下聯(lián)合承載體的變形、受力以及承載能力的變化規(guī)律;最后依據(jù)聯(lián)合承載體內(nèi)力與徑向位移解析式,研究了在不同混凝土強(qiáng)度、錨桿長度與間距、加筋噴砼拱肋參數(shù)條件下聯(lián)合承載體的支護(hù)承載效果,并以此為結(jié)果指標(biāo)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。（1）復(fù)合支護(hù)加固機(jī)理與聯(lián)合承載體承載機(jī)理研究。介紹了噴錨-加筋噴砼拱肋復(fù)合支護(hù)的組成,同時闡述了復(fù)合支護(hù)加固機(jī)理以及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合承載機(jī)理。（2）圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合承載體內(nèi)力和徑向位移解析解推導(dǎo)�？紤]圍巖與支護(hù)的相互作用,建立了圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合承載體模型,運用復(fù)合曲梁理論,推導(dǎo)了在均布荷載作用下圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)合曲梁的內(nèi)力及徑向位移的解析表達(dá)式。采用該解析式... 

【文章來源】：長沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１圍巖與噴混凝土拱肋的剪切阻力支護(hù)效果圖??（２）錨桿支護(hù)加固機(jī)理??

?第二章圍巖－復(fù)合支護(hù)聯(lián)合承載體力學(xué)分析???圍巖壓力達(dá)到平衡狀態(tài)才結(jié)束。這時形成一個力學(xué)上穩(wěn)定的隧道結(jié)構(gòu)體系，在這個體系??中圍巖經(jīng)過復(fù)合支護(hù)加固形成圍巖－支護(hù)聯(lián)合承載體共同承擔(dān)圍巖壓力，同時聯(lián)合承載??體具有的柔性空間能改善聯(lián)合承載體的受力狀態(tài)，最大程度上發(fā)揮圍巖的自承能力，將??圍巖－支護(hù)的視為相互作用不可分割的統(tǒng)一體。??２．?２圍巖－支護(hù)復(fù)合曲梁徑向位移與內(nèi)力求解??２．２．１基本假設(shè)與力學(xué)模型??根據(jù)隧道工程的圍巖－復(fù)合支護(hù)聯(lián)合承載體的特點，提出以下假設(shè)：??（１）在臺階法與全斷面法施工后實際隧道工程如圖２．２所示，在開挖后可認(rèn)為隧道??洞室是由不同曲率連接起來的半圓形，由錨噴支護(hù)形成的圍巖壓縮拱可以視為曲梁結(jié)??構(gòu)，而加筋噴砼拱肋支護(hù)由于混凝土的吸附、膠結(jié)作用，使圍巖與復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)緊密粘??結(jié)成為一體，同樣也是視為半圓形，因此可將圍巖壓縮拱與加筋噴砼拱肋結(jié)構(gòu)視為復(fù)合??曲梁結(jié)構(gòu)。??（２）隧道內(nèi)巖體為各向同性、均質(zhì)連續(xù)的介質(zhì)??１．鋼纖維噴混凝土；?２．加筋噴混凝土拱肋；３．錨桿；４．圍巖錨固層；５．環(huán)向鋼筋；??圖２．２復(fù)合支護(hù)施工斷面示意圖??１６??

?碩士學(xué)位論文???２．?２．?２復(fù)合曲梁徑向位移控制微分方程??１．圍巖壓縮拱：２．加筋噴混凝土拱肋；３．混凝土噴層；?ｙ??（ａ）復(fù)合曲梁示意圖?（ｂ）復(fù)合曲梁截面示意圖??圖２．３復(fù)合曲梁結(jié)構(gòu)及其截面示意圖??在隧道復(fù)合支護(hù)通過臺階法施工截圖如圖２．３所示；其中由錨桿加固圍巖形成的圍??巖壓縮拱為外層圍巖曲梁，其曲梁厚度弋由復(fù)合支護(hù)中系統(tǒng)錨桿來決定：??ｈａ?＝?Ｌ￣＼?（２．７）??其中：Ｌ為錨桿有效長度，Ｄ為錨桿間排距。由噴層與加筋拱肋形成支護(hù)結(jié)構(gòu)曲梁，??同時與圍巖通過混凝土的吸附、膠結(jié)作用形成復(fù)合曲梁；其曲率中心為原點ｒ－ｚ，（其??中ｚ＞）為建立在各自曲梁截面形心上的直角坐標(biāo)系，〇與兄負(fù)方向。曲梁截面關(guān)于??隧道豎軸線對稱并為０的起始角度，以順時針為正方向。如、心分別為支護(hù)曲梁和圍巖??承載曲梁的厚度；分別為支護(hù)曲梁和圍巖承載曲梁的橫截面積；辦、也??分別為支護(hù)曲梁與圍巖承載曲梁截面中軸線到原點〇的距離；〇為噴層與圍巖接觸界面??到原點０的距離；為圍巖承載曲梁邊界到原點〇的距離；??以復(fù)合曲梁為研宄對象，在復(fù)合曲梁上施加外部荷載％、＆，分別對支護(hù)結(jié)構(gòu)曲梁??單元與圍巖承載曲梁單元八進(jìn)行受力分析如圖２．４所示：其中圍巖承載曲梁上??的切向與徑向荷載集度分別為ｒ、〇？，以圖中方向為正方向，且都為關(guān)于０的函數(shù)；其??中她、込、沁與風(fēng)、込、凡分別表示支護(hù)結(jié)構(gòu)曲梁與圍巖承載曲梁截面上各自的彎矩、??剪力和軸力且也都是關(guān)于０的函數(shù)；現(xiàn)分別對圍巖曲梁單元與支護(hù)結(jié)構(gòu)曲梁單元徑向與??切向方向上進(jìn)行靜力平衡分析，同時對曲率中心０的力矩平衡，略去高階微量后有［３４］：??１７??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3058831