本文關鍵詞：斷層蠕滑錯動作用下隧道襯砌損傷開裂研究及柔性連接抗錯斷措施，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：斷層作為一種地質(zhì)構造在我國西部地區(qū)廣泛分布,近年來,隨著西部山區(qū)地區(qū)隧道工程的大量建設,因此斷層問題經(jīng)常在工程建設中遇到,斷層蠕滑錯動產(chǎn)生的永久變形很容易對隧道結(jié)構產(chǎn)生損害,使隧道結(jié)構產(chǎn)生開裂,甚至破壞隧道結(jié)構。鑒于此,本文在前人研究的基礎上,以存在穿越斷層情況較多的高黎貢山山區(qū)隧道作為背景,基于非線性有限元計算理論,建立了圍巖-斷層破碎帶-隧道的斷層蠕滑錯動三維有限元分析模型,分別在不同斷層錯動距離,不同斷層傾角等不同的斷層錯動條件下,應用擴展有限元原理,以研究襯砌的開裂力學行為。同時,確定一種傾角與一定錯動距離的條件,建立了同等條件不同長度的襯砌節(jié)段之間設置柔性連接的隧道結(jié)構,分析采用這種措施對于隧道結(jié)構襯砌結(jié)構的損傷以及開裂的影響,評價該抗錯斷措施的效果。基于上述分析,本文研究結(jié)論如下：(1)斷層錯動距離,斷層傾角對穿越其中的隧道襯砌結(jié)構會產(chǎn)生較大影響。其中包括襯砌縱向不同部位、同一截面不同位置處的應力、位移、開裂程度、裂縫長度、裂縫開度等。(2)柔型連接對于穿越斷層隧道的抗錯斷能力具有明顯的提高。在一定長度內(nèi),減小隧道節(jié)段長度,增加柔性連接數(shù)量,能有效的改善襯砌上應力的分布與幅值,較大程度的吸收隧道的位移變形,有效降低隧道襯砌局部的位錯及開裂能量的積累,從而極大程度的減少裂縫的長度以及裂縫開度,甚至使得裂縫局部化,分散化。(3)柔型連接能顯著地降低斷層蠕滑錯動對于隧道的損傷。隧道襯砌中柔性連接的設置,可以減少損傷面積、損傷程度,且設置的柔性連接結(jié)構數(shù)量越多,即襯砌節(jié)段長度越短,損傷越趨于局部化、分散化,使得襯砌結(jié)構上不易形成整片損傷程度較大的貫通損傷,降低了形成結(jié)構局部薄弱部位,甚至產(chǎn)生裂縫的可能。
【關鍵詞】：TBM隧道 斷層蠕滑錯動 混凝土開裂 混凝土損傷 柔性連接
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.91
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 斷層蠕滑錯動對隧道結(jié)構的影響12-13
• 1.2.2 襯砌混凝土非線性開裂行為以及損傷本構關系13-15
• 1.3 研究內(nèi)容15-17
• 第2章 混凝土裂縫擴展及塑性損傷理論17-34
• 2.1 擴展有限元基本原理17-28
• 2.1.1 位移模式的構造17-19
• 2.1.2 控制方程19-20
• 2.1.3 虛功原理與支配方程20-24
• 2.1.4 單元剖分及數(shù)值積分方案24-25
• 2.1.5 水平集法對于裂縫的描述25-26
• 2.1.6 基于擴展有限元法裂縫的ABAQUS實現(xiàn)26-28
• 2.2 混凝土損傷理論28-33
• 2.2.1 損傷概念及假設28-30
• 2.2.2 本文采用的損傷模型30-31
• 2.2.3 ABAQUS混凝土損傷塑性模型31-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 第3章 斷層蠕滑錯動位移下無節(jié)段分割隧道襯砌開裂力學行為分析34-71
• 3.1 計算模型34-35
• 3.2 蠕滑錯動距離對于無節(jié)段分割隧道襯砌結(jié)構的影響35-51
• 3.2.1 最大主應力分析36-39
• 3.2.2 最小主應力分析39-41
• 3.2.3 位移分析41-44
• 3.2.4 開裂分析44-51
• 3.3 斷層傾角對于無節(jié)段分割隧道襯砌結(jié)構的影響51-68
• 3.3.1 最大主應力分析51-55
• 3.3.2 最小主應力分析55-58
• 3.3.3 位移分析58-61
• 3.3.4 開裂分析61-68
• 3.4 本章小結(jié)68-71
• 第4章 斷層蠕滑錯動位移下柔性連接隧道襯砌開裂力學行為分析71-121
• 4.1 柔性連接結(jié)構隧道襯砌模型71-73
• 4.2 節(jié)段長度為2m的柔性連接隧道襯砌開裂分析73-83
• 4.2.1 裂縫擴展73-77
• 4.2.2 裂縫開度77-83
• 4.3 節(jié)段長度為5m的柔性連接隧道襯砌開裂分析83-95
• 4.3.1 裂縫擴展83-90
• 4.3.2 裂縫開度90-95
• 4.4 節(jié)段長度為7m的柔性連接隧道襯砌開裂分析95-109
• 4.4.1 裂縫擴展95-100
• 4.4.2 裂縫開度100-109
• 4.5 柔性連接隧道與無節(jié)段分割隧道襯砌的開裂對比109-118
• 4.5.1 最大軸向應力分析109-111
• 4.5.2 最大剪應力分析111-113
• 4.5.3 最大主應力分析113-115
• 4.5.4 裂縫對比分析115-118
• 4.6 本章小結(jié)118-121
• 第5章 斷層蠕滑錯動位移下柔性連接隧道襯砌與無節(jié)段分割隧道襯砌損傷分析121-137
• 5.1 節(jié)段長度為2m的柔性連接隧道襯砌損傷分析121-124
• 5.2 節(jié)段長度為5m的柔性連接隧道襯砌損傷分析124-126
• 5.3 節(jié)段長度為7m的柔性連接隧道襯砌損傷分析126-129
• 5.4 無節(jié)段分割隧道襯砌損傷分析129-133
• 5.5 柔性連接隧道與無節(jié)段分割隧道襯砌的損傷對比133-135
• 5.5.1 拉致?lián)p傷對比分析133-134
• 5.5.2 壓致?lián)p傷對比分析134-135
• 5.6 本章小結(jié)135-137
• 第6章 總結(jié)與展望137-143
• 6.1 結(jié)論137-142
• 6.2 展望142-143
• 致謝143-144
• 參考文獻144-149
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目149

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 叢術平;董毓利;梁書亭;;柔性連接鋼梁火災行為的試驗研究[J];建筑結(jié)構;2008年07期

2 苑振芳;王海川;;柔性連接的框架填充墻設計原則和實施[J];磚瓦;2013年06期

3 李曉東,董毓利,叢術平;柔性連接鋼梁火災行為的試驗研究[J];西安建筑科技大學學報(自然科學版);2005年02期

4 郭起鈞;;硅酸鹽工業(yè)墻板柔性連接的改進方案[J];硅酸鹽建筑制品;1984年01期

5 賈冬云;;梁柱剪力板柔性連接計算的探討[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2006年02期

6 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 趙成文;張玉平;陳綿健;;柔性連接應用優(yōu)勢與設計探討[A];第八屆沈陽科學學術年會論文集[C];2011年

2 蘇芳;馬建敏;;柔性連接偏心轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運動狀態(tài)分析[A];第9屆全國轉(zhuǎn)子動力學學術討論會ROTDYN'2010論文集[C];2010年

3 徐偉良;蔣菡;;柔性連接鋼框架P-△效應的簡化計算[A];第八屆全國結(jié)構工程學術會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

4 陳偉軍;;志成廣場鋼結(jié)構連廊柔性連接設計[A];第六屆全國現(xiàn)代結(jié)構工程學術研討會論文集[C];2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張煜;斷層蠕滑錯動作用下隧道襯砌損傷開裂研究及柔性連接抗錯斷措施[D];西南交通大學;2016年

2 刁云云;帶連廊結(jié)構柔性連接體系的研究[D];廣州大學;2007年

  本文關鍵詞：斷層蠕滑錯動作用下隧道襯砌損傷開裂研究及柔性連接抗錯斷措施，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：479838