三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵的變形控制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-22 02:30
我國(guó)城市化進(jìn)程越來越快,建設(shè)地下軌道交通的案例越來越多。在軌道交通工程建設(shè)時(shí),由于周邊施工環(huán)境復(fù)雜、線路交錯(cuò)縱橫以及建設(shè)順序不同,新建隧道下穿既有地下結(jié)構(gòu)的情況越來越多。為了緩解交通出行的壓力,將會(huì)建設(shè)更多的三孔及三孔以上的小凈距隧道。然而,由于三孔小凈距隧道形式的復(fù)雜性和特殊性,隧道之間及隧道下穿過程中影響大,隧道施工也必然會(huì)造成周邊環(huán)境及自身的擾動(dòng),進(jìn)而對(duì)三孔隧道的正常使用和安全造成影響。因此,研究對(duì)三孔小凈距隧道下穿既有地下結(jié)構(gòu)施工過程中的力學(xué)響應(yīng)及變形控制,對(duì)實(shí)際施工具有重要的意義。本文以濟(jì)南地鐵R3號(hào)線中三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工工程為依托,采用兩階段分析法建立過水箱涵在Winkler彈性地基上Timoshenko梁的控制微分方程并對(duì)方程進(jìn)行了求解,通過材料力學(xué)知識(shí)求得過水箱涵的最大容許撓度,提出過水箱涵的變形控制指標(biāo)。采用MIDAS/GTS軟件,研究三孔隧道不同施工工序、三孔隧道與過水箱涵之間的間距H不同對(duì)過水箱涵變形的影響,探討施工過程中是否需要加固處理。(1)通過能量法求得Timoshenko梁的控制微分方程,對(duì)微分方程進(jìn)行推導(dǎo)。在彎矩與剪力共同作用下梁產(chǎn)生的撓...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 近接施工研究現(xiàn)狀
1.2.2 單孔隧道施工的影響研究
1.2.3 多孔隧道施工的影響研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及方法
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術(shù)路線
第二章 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工影響的理論分析
2.1 新建隧道對(duì)過水箱涵的影響
2.1.1 隧道下穿施工對(duì)既有隧道的影響研究
2.1.2 新建隧道對(duì)過水箱涵影響的力學(xué)模型
2.2 過水箱涵考慮剪切變形影響的內(nèi)力
2.3 能量法求解撓曲位移函數(shù)
2.3.1 建立過水箱涵的控制微分方程
2.3.2 求解過水箱涵的控制微分方程
2.3.3 求解方程未知系數(shù)
2.3.4 理論和數(shù)值模擬對(duì)比分析
2.3.5 多孔隧道疊加作用
2.4 過水箱涵梁截面容許撓度
2.5 本章小結(jié)
第三章 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工影響的有限元分析
3.1 工程背景
1、三孔隧道近接下穿過水箱涵施工特點(diǎn)
2、三孔隧道近接下穿過水箱涵施工方案
3、下穿過水箱涵處置措施
4、工程地質(zhì)情況
3.2 有限元計(jì)算模型的建立
3.2.1 有限元軟件的選擇
3.2.2 幾何模型及邊界條件
3.2.3 本構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù)選取
3.3 三孔小凈距隧道施工順序?qū)^水箱涵沉降的影響
3.3.1 三孔隧道開挖順序研究
3.3.2 計(jì)算結(jié)果比較
3.4 過水箱涵與隧道間距對(duì)過水箱涵沉降的影響
3.5 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工數(shù)值模擬分析
3.5.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)介
3.5.2 模擬過程
3.5.3 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵縱向沉降位移云圖
3.5.4 過水箱涵的縱向沉降位移分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工加固措施研究
4.1 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵加固方案研究
4.1.1 變形加固措施分類
4.1.2 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵加固方案
4.1.3 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵的控制指標(biāo)
4.2 不同加固方案下過水箱涵變形研究
4.2.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)介
4.2.2 過水箱涵的縱向沉降位移對(duì)比分析
4.3 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析
4.3.1 濟(jì)南地鐵三孔小凈距隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案
4.3.2 隧道施工位移實(shí)測(cè)意義
4.3.3 拱頂下沉分析
4.3.4 地表沉降分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Timoshenko梁理論的物理本質(zhì)及與Euler梁理論的關(guān)系研究[J]. 李錄賢,裴永樂,段鐵城,耿培帥. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2018(04)
[2]大斷面小凈距三孔并行隧道施工方案優(yōu)化[J]. 王建國(guó),王渭明,賀廣良,呂顯州. 鐵道建筑. 2018(02)
[3]深圳地鐵盾構(gòu)隧道近距離上跨既有線引起的結(jié)構(gòu)變形研究[J]. 江華,殷明倫,江玉生,孫正陽,吳全立. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2018(01)
[4]礦山法隧道下穿既有盾構(gòu)隧道微變形控制技術(shù)[J]. 陶連金,田治旺,車彥文,陳向紅. 鐵道建筑. 2017(05)
[5]復(fù)雜地質(zhì)條件下土壓平衡盾構(gòu)近距離下穿既有隧道的施工和監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 朱紅霞. 隧道建設(shè). 2016(06)
[6]現(xiàn)澆混凝土矩形截面梁允許撓度及其控制方法[J]. 沈佳佳,鄭必勇. 江蘇建筑. 2015(S1)
[7]盾構(gòu)隧道掘進(jìn)引起上方已建隧道的縱向變形研究[J]. 張冬梅,宗翔,黃宏偉. 巖土力學(xué). 2014(09)
[8]既有路基下淺埋隧道開挖引起地層的位移及應(yīng)力解析解[J]. 艾傳志,王芝銀. 巖土力學(xué). 2010(02)
[9]引水隧洞下穿既有鐵路隧道爆破施工振動(dòng)影響及對(duì)策[J]. 仇文革,凌昊,龔倫,鄭余朝. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2009(06)
[10]盾構(gòu)隧道拱頂塑性區(qū)及地表沉降分析與計(jì)算[J]. 陶成富,陳宇. 現(xiàn)代交通技術(shù). 2009(05)
博士論文
[1]暗挖隧道下穿既有地下結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)及過程控制[D]. 楊三資.北京交通大學(xué) 2016
[2]地鐵盾構(gòu)隧道穿跨越施工對(duì)既有越江隧道的影響機(jī)理及控制指標(biāo)研究[D]. 李鵬.上海交通大學(xué) 2014
[3]并行隧道施工相互影響分析及應(yīng)用研究[D]. 晏莉.中南大學(xué) 2008
[4]三孔并行盾構(gòu)隧道近接施工的影響度研究[D]. 鄭余朝.西南交通大學(xué) 2007
[5]隧道施工引起地層位移及建筑物變形預(yù)測(cè)的實(shí)用方法研究[D]. 韓煊.西安理工大學(xué) 2007
[6]大斷面隧道淺埋暗挖法下穿既有地鐵構(gòu)筑物施工技術(shù)研究[D]. 姚海波.北京交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]隧道下穿既有地鐵結(jié)構(gòu)受力特征及變形規(guī)律分析[D]. 張安琪.北京交通大學(xué) 2016
[2]黃土地區(qū)高速鐵路隧道下穿高速公路施工影響研究[D]. 梁春祥.西南交通大學(xué) 2016
[3]地下管線與土層相互作用數(shù)值模擬與離心模型試驗(yàn)研究[D]. 張倫政.北京交通大學(xué) 2014
[4]成都地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工引發(fā)地表沉降的數(shù)值模擬研究[D]. 王傳琦.西南交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3723262
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 近接施工研究現(xiàn)狀
1.2.2 單孔隧道施工的影響研究
1.2.3 多孔隧道施工的影響研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容及方法
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技術(shù)路線
第二章 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工影響的理論分析
2.1 新建隧道對(duì)過水箱涵的影響
2.1.1 隧道下穿施工對(duì)既有隧道的影響研究
2.1.2 新建隧道對(duì)過水箱涵影響的力學(xué)模型
2.2 過水箱涵考慮剪切變形影響的內(nèi)力
2.3 能量法求解撓曲位移函數(shù)
2.3.1 建立過水箱涵的控制微分方程
2.3.2 求解過水箱涵的控制微分方程
2.3.3 求解方程未知系數(shù)
2.3.4 理論和數(shù)值模擬對(duì)比分析
2.3.5 多孔隧道疊加作用
2.4 過水箱涵梁截面容許撓度
2.5 本章小結(jié)
第三章 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工影響的有限元分析
3.1 工程背景
1、三孔隧道近接下穿過水箱涵施工特點(diǎn)
2、三孔隧道近接下穿過水箱涵施工方案
3、下穿過水箱涵處置措施
4、工程地質(zhì)情況
3.2 有限元計(jì)算模型的建立
3.2.1 有限元軟件的選擇
3.2.2 幾何模型及邊界條件
3.2.3 本構(gòu)模型及計(jì)算參數(shù)選取
3.3 三孔小凈距隧道施工順序?qū)^水箱涵沉降的影響
3.3.1 三孔隧道開挖順序研究
3.3.2 計(jì)算結(jié)果比較
3.4 過水箱涵與隧道間距對(duì)過水箱涵沉降的影響
3.5 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工數(shù)值模擬分析
3.5.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)介
3.5.2 模擬過程
3.5.3 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵縱向沉降位移云圖
3.5.4 過水箱涵的縱向沉降位移分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵施工加固措施研究
4.1 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵加固方案研究
4.1.1 變形加固措施分類
4.1.2 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵加固方案
4.1.3 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵的控制指標(biāo)
4.2 不同加固方案下過水箱涵變形研究
4.2.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)介
4.2.2 過水箱涵的縱向沉降位移對(duì)比分析
4.3 三孔小凈距隧道近接下穿過水箱涵現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析
4.3.1 濟(jì)南地鐵三孔小凈距隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方案
4.3.2 隧道施工位移實(shí)測(cè)意義
4.3.3 拱頂下沉分析
4.3.4 地表沉降分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Timoshenko梁理論的物理本質(zhì)及與Euler梁理論的關(guān)系研究[J]. 李錄賢,裴永樂,段鐵城,耿培帥. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2018(04)
[2]大斷面小凈距三孔并行隧道施工方案優(yōu)化[J]. 王建國(guó),王渭明,賀廣良,呂顯州. 鐵道建筑. 2018(02)
[3]深圳地鐵盾構(gòu)隧道近距離上跨既有線引起的結(jié)構(gòu)變形研究[J]. 江華,殷明倫,江玉生,孫正陽,吳全立. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2018(01)
[4]礦山法隧道下穿既有盾構(gòu)隧道微變形控制技術(shù)[J]. 陶連金,田治旺,車彥文,陳向紅. 鐵道建筑. 2017(05)
[5]復(fù)雜地質(zhì)條件下土壓平衡盾構(gòu)近距離下穿既有隧道的施工和監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 朱紅霞. 隧道建設(shè). 2016(06)
[6]現(xiàn)澆混凝土矩形截面梁允許撓度及其控制方法[J]. 沈佳佳,鄭必勇. 江蘇建筑. 2015(S1)
[7]盾構(gòu)隧道掘進(jìn)引起上方已建隧道的縱向變形研究[J]. 張冬梅,宗翔,黃宏偉. 巖土力學(xué). 2014(09)
[8]既有路基下淺埋隧道開挖引起地層的位移及應(yīng)力解析解[J]. 艾傳志,王芝銀. 巖土力學(xué). 2010(02)
[9]引水隧洞下穿既有鐵路隧道爆破施工振動(dòng)影響及對(duì)策[J]. 仇文革,凌昊,龔倫,鄭余朝. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2009(06)
[10]盾構(gòu)隧道拱頂塑性區(qū)及地表沉降分析與計(jì)算[J]. 陶成富,陳宇. 現(xiàn)代交通技術(shù). 2009(05)
博士論文
[1]暗挖隧道下穿既有地下結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)及過程控制[D]. 楊三資.北京交通大學(xué) 2016
[2]地鐵盾構(gòu)隧道穿跨越施工對(duì)既有越江隧道的影響機(jī)理及控制指標(biāo)研究[D]. 李鵬.上海交通大學(xué) 2014
[3]并行隧道施工相互影響分析及應(yīng)用研究[D]. 晏莉.中南大學(xué) 2008
[4]三孔并行盾構(gòu)隧道近接施工的影響度研究[D]. 鄭余朝.西南交通大學(xué) 2007
[5]隧道施工引起地層位移及建筑物變形預(yù)測(cè)的實(shí)用方法研究[D]. 韓煊.西安理工大學(xué) 2007
[6]大斷面隧道淺埋暗挖法下穿既有地鐵構(gòu)筑物施工技術(shù)研究[D]. 姚海波.北京交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]隧道下穿既有地鐵結(jié)構(gòu)受力特征及變形規(guī)律分析[D]. 張安琪.北京交通大學(xué) 2016
[2]黃土地區(qū)高速鐵路隧道下穿高速公路施工影響研究[D]. 梁春祥.西南交通大學(xué) 2016
[3]地下管線與土層相互作用數(shù)值模擬與離心模型試驗(yàn)研究[D]. 張倫政.北京交通大學(xué) 2014
[4]成都地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工引發(fā)地表沉降的數(shù)值模擬研究[D]. 王傳琦.西南交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3723262
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