地表超載作用下隧道失穩(wěn)破壞的上限有限元分析
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【摘要】:針對地表超載作用下隧道穩(wěn)定性和破壞模式問題,基于剛體平動運動單元上限有限元理論編程并計算分析,獲得了淺埋隧道失穩(wěn)臨界超載系數上限解和剛性運動塊體體系破壞模式。通過與現有的剛性塊體極限分析上限法以及極限分析上、下限有限元法計算結果的對比分析,驗證了上限解的可靠性。研究結果表明,(1)臨界超載系數sσ黏聚力c之比s(σ/c)隨土體內摩擦角?和隧道埋深C與直徑D之比(C/D)的增大而相應增大,隨土體重度與黏聚力參數(γD/c)的增大而減小;(2)C/D和?對隧道破壞模式的影響較明顯;C/D增大,則隧道破壞范圍增加;內摩擦角?增大,剛性運動塊體破壞模式相互錯動更加顯著,相比而言,γD/c對破壞模式的影響并不顯著;(3)剛體平動運動單元上限有限元上限解精度高,所得剛性運動塊體破壞模式具有滑移線形態(tài),能精細地反映隧道失穩(wěn)破壞特征。
【作者單位】: 中南大學土木工程學院;中國安全生產科學研究院;
【關鍵詞】: 地表超載 淺埋隧道 穩(wěn)定性 上限有限元 剛體平動運動單元 破壞模式
【基金】:國家自然科學基金(No.51008309;No.51208522) 中國安全生產科學研究院基本科研業(yè)務費專項(No.2014JBKY01)
【分類號】:U451
【正文快照】: 1引言由于隧道工程大量出現,評估隧道穩(wěn)定性成為一項重要任務。地表存在超載時隧道易發(fā)生失穩(wěn)破壞,可能對周邊建筑、環(huán)境造成不利影響,探討地表臨界超載值及隧道破壞模式具有重要意義。極限分析是為隧道穩(wěn)定性問題分析的主要方法之一。Davis等[1]利用4種簡化破壞模式和極限分
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本文關鍵詞:地表超載作用下隧道失穩(wěn)破壞的上限有限元分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:508474
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