本文關(guān)鍵詞：黃土公路隧道鋼管混凝土支護結(jié)構(gòu)參數(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 黃土隧道 初期支護 鋼管混凝土 套管 翼板 支護間距

【摘要】：初期支護是隧道的主要支護結(jié)構(gòu),在黃土隧道中更是如此。黃土公路隧道的圍巖變形量大、變形時間長,導(dǎo)致初期支護剛度不足以及二次襯砌開裂等問題,使得隧道施工中的安全隱患大大增加。因此探究大剛度、受力大、性能強的拱架結(jié)構(gòu)作為黃土公路隧道的初期支護結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的�；诖怂枷�,本文提出采用大管徑的鋼管混凝土拱架結(jié)構(gòu)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼架支護結(jié)構(gòu),具有更大的剛度、受力大等優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上,本文通過理論計算對其與傳統(tǒng)的鋼架支護的剛度作了對比分析,同時通過ANSYS有限元對比分析了兩者的支護效果及受力特性。突出大管徑鋼管混凝土作為黃土公路隧道的一種新型支護結(jié)構(gòu),在剛度及受力特性上的顯著優(yōu)勢,進而能夠更好的控制圍巖的變形。其受力大的特點,也能夠間接減少二次襯砌的負(fù)擔(dān),對于黃土隧道的大變形、變形時間長等問題能夠得到很好的改善。在其作為初期支護結(jié)構(gòu)進行施工前,要對其局部結(jié)構(gòu)的參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。因此,通過ANSYS有限元對支護結(jié)構(gòu)進行截面選型,對結(jié)構(gòu)的節(jié)點套管參數(shù)進行了優(yōu)化,確定了合理的節(jié)點套管位置,較優(yōu)的套管尺寸,保證其在一定的參數(shù)情況下達到更高的支護效率。其次,對比分析了鋼管混凝土翼板以及支護間距參數(shù)對支護效果的影響,通過不同參數(shù)組合下的圍巖變形,突出支護結(jié)構(gòu)的間距對支護效果的顯著影響,同時確定了支護效果較優(yōu)的翼板和支護間距的參數(shù)組合。
【關(guān)鍵詞】：黃土隧道 初期支護 鋼管混凝土 套管 翼板 支護間距
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究目的和意義10-11
• 1.3 國內(nèi)黃土隧道研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 國外黃土隧道研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 黃土隧道現(xiàn)有支護結(jié)構(gòu)形式13-15
• 1.6 鋼管混凝土及鋼管混凝土拱架的國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.7 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 黃土隧道工程特性及支護理論19-30
• 2.1 黃土的分類及主要特征19
• 2.2 黃土圍巖支護理論及特征曲線19-22
• 2.2.1 黃土隧道支護理論19-21
• 2.2.2 黃土隧道支護特征曲線21-22
• 2.3 影響黃土隧道圍巖壓力的因素分析22-23
• 2.4 黃土隧道的施工方法及要點23-26
• 2.4.1 黃土隧道的施工方法23-25
• 2.4.2 黃土隧道的施工要點25-26
• 2.5 圍巖破壞模式26-27
• 2.6 黃土隧道圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)27-28
• 2.7 關(guān)于黃土隧道中拱架結(jié)構(gòu)的滿足要求28
• 2.8 小結(jié)28-30
• 第三章 鋼管混凝土支護體系研究與選型30-48
• 3.1 引言30-31
• 3.2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的特性31-32
• 3.3 鋼管混凝土支護剛度影響分析32-34
• 3.4 鋼管混凝土截面形式比選34-37
• 3.4.1 鋼管混凝土的分類34-35
• 3.4.2 抗彎截面系數(shù)對比及分析35-36
• 3.4.3 剛度對比及分析36-37
• 3.5 鋼管混凝土支護的數(shù)值模擬對比分析37-47
• 3.5.1 隧道設(shè)計力學(xué)模型分類37-38
• 3.5.2 黃土本構(gòu)關(guān)系的選擇38-39
• 3.5.3 模型的建立39-40
• 3.5.4 參數(shù)的確定40-42
• 3.5.5 模擬結(jié)果對比分析42-47
• 3.6 小結(jié)47-48
• 第四章 鋼管混凝土節(jié)點套管優(yōu)化設(shè)計48-61
• 4.1 有限元模型的建立48
• 4.2 鋼管混凝土節(jié)點套管位置的確定48-53
• 4.2.1 選取比選對象48-50
• 4.2.2 確定節(jié)點套管參數(shù)50-51
• 4.2.3 建立模型51-52
• 4.2.4 模擬結(jié)果分析52-53
• 4.3 確定節(jié)點套管尺寸53-60
• 4.3.1 以拱頂為研究對象54-56
• 4.3.2 以拱腰為研究對象56-58
• 4.3.3 以拱腳為研究對象58-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第五章 鋼管混凝土翼板及支護間距的敏感性對比61-71
• 5.1 引言61
• 5.2 選取組合參數(shù)61
• 5.3 有限元模型的建立61-64
• 5.4 模擬結(jié)果對比分析64-69
• 5.4.1 翼板變化對支護效果的影響64-65
• 5.4.2 支護間距變化對支護效果的影響65-67
• 5.4.3 兩種支護效果對比分析67-69
• 5.5 小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-74
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 進一步的展望72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向天兵;馮夏庭;江權(quán);陳建林;萬祥兵;;大型洞室群圍巖破壞模式的動態(tài)識別與調(diào)控[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2011年05期

2 陳建勛;楊善勝;羅彥斌;王夢恕;;軟弱圍巖隧道取消系統(tǒng)錨桿的現(xiàn)場試驗研究[J];巖土力學(xué);2011年01期

3 張英才;胡國偉;辛振省;;大斷面黃土隧道開挖工法對比分析與選擇[J];鐵道工程學(xué)報;2010年03期

4 谷拴成;劉皓東;;徑向荷載作用下的鋼管混凝土支架研究[J];煤礦安全;2010年01期

5 郭蘭慧;張素梅;;截面長寬比對矩形鋼管高強混凝土力學(xué)性能的影響[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2007年04期

6 郭蘭慧,張素梅,王玉銀,劉界鵬;矩形鋼管高強混凝土中長柱軸壓構(gòu)件的試驗研究與理論分析[J];工業(yè)建筑;2005年03期

7 陳寶春,秦澤豹;鋼管混凝土(單圓管)肋拱面內(nèi)極限承載力的參數(shù)分析[J];鐵道學(xué)報;2004年04期

8 韋建剛,陳寶春;鋼管混凝土拱材料非線性有限元分析方法[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年03期

9 韓林海,楊有福,劉威;長期荷載作用對矩形鋼管混凝土軸心受壓柱力學(xué)性能的影響研究[J];土木工程學(xué)報;2004年03期

10 張素敏,宋玉香,朱永全;隧道圍巖特性曲線數(shù)值模擬與分析[J];巖土力學(xué);2004年03期

，

本文編號：1046857