本文關(guān)鍵詞：基于Cosserat介質(zhì)理論的板巖隧道預(yù)留變形量研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：板巖隧道的設(shè)計與施工要考慮預(yù)留變形量的問題。因此,合理的計算并選擇預(yù)留變形量對工程具有重要的指導(dǎo)意義。本文首先闡述了Cosserat介質(zhì)理論并給出了Cosserat介質(zhì)理論的有限元格式,然后結(jié)合具體的工程計算了板巖隧道的預(yù)留變形量,給以后的工程提供了借鑒。因為隧道工程的力學(xué)參數(shù)具有不確定性的特點,通過單一的結(jié)果衡量整個工程是不合理的,本文利用蒙特卡羅隨機方法對隧道圍巖的力學(xué)參數(shù)進行了處理,并且對隧道的預(yù)留變形量的計算結(jié)果進行了統(tǒng)計分析,給出了預(yù)留變形量的幾個特征值,如平均值,最大值與最小值。除此,本文利用Matlab語言編制了普通介質(zhì)理論和Cosserat介質(zhì)理論的有限元程序,實現(xiàn)了開挖、襯砌與錨桿支護以及支護時機等隧道施工的關(guān)鍵步驟并且計算了隧道的預(yù)留變形量,同時給出了兩者之間的比較。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)留變形量 Cosserat介質(zhì)理論 蒙特卡羅隨機方法 有限元程序
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U452
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序言8-11
• 1 引言11-21
• 1.1 問題的提出11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 Cosserat介質(zhì)理論研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.2 蒙特卡羅隨機方法研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 研究目的與研究內(nèi)容18-19
• 1.3.1 研究目的18
• 1.3.2 研究內(nèi)容18-19
• 1.4 技術(shù)路線19-21
• 2 COSSERAT理論21-31
• 2.1 經(jīng)典彈性連續(xù)介質(zhì)平面應(yīng)變控制方程21-24
• 2.1.1 平衡微分方程22-23
• 2.1.2 幾何方程23
• 2.1.3 物理方程23-24
• 2.1.4 邊界條件24
• 2.2 COSSERAT理論平面應(yīng)變控制方程24-30
• 2.2.1 平衡微分方程27-28
• 2.2.2 幾何方程28-29
• 2.2.3 物理方程29-30
• 2.2.4 邊界條件30
• 2.3 小結(jié)30-31
• 3 蒙特卡羅隨機方法31-37
• 3.1 蒙特卡羅方法基本思想31
• 3.2 蒙特卡羅方法的收斂性31-32
• 3.3 隨機變量分布與MATLAB命令32-35
• 3.3.1 概率密度函數(shù)與概率分布函數(shù)32-34
• 3.3.2 產(chǎn)生已知分布隨機數(shù)Matlab命令34-35
• 3.4 蒙特卡羅方法計算流程35-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 4 有限元程序的實現(xiàn)37-59
• 4.1 錨桿作用與桁架單元38-42
• 4.2 土體與實體單元42-48
• 4.2.1 等參單元43-45
• 4.2.2 邊界條件45
• 4.2.3 自重引起的等效節(jié)點荷載45-46
• 4.2.4 高斯積分46
• 4.2.5 整體剛度矩陣的形成46-47
• 4.2.6 土體位移算例47-48
• 4.3 開挖、支護時機與初始地應(yīng)力48-55
• 4.3.1 開挖48-55
• 4.3.2 支護時機55
• 4.3.3 初始地應(yīng)力55
• 4.4 蒙特卡羅隨機方法與有限元程序的結(jié)合55-56
• 4.5 COSSERAT介質(zhì)理論的有限元實現(xiàn)56-57
• 4.5.1 位移函數(shù)56
• 4.5.2 應(yīng)變矩陣56-57
• 4.5.3 應(yīng)力矩陣57
• 4.6 小結(jié)57-59
• 5 預(yù)留變形量59-69
• 5.1 工程概況60
• 5.2 幾何、力學(xué)參數(shù)與網(wǎng)格60-64
• 5.3 邊界條件、特征點的選擇以及荷載釋放系數(shù)64-65
• 5.4 預(yù)留變形量計算方法65-67
• 5.5 預(yù)留變形量計算結(jié)果分析67-68
• 5.6 小結(jié)68-69
• 6 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 附錄A73-97
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果97-101
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集101

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張曉榮;;二車道黃土公路隧道Ⅴ級圍巖預(yù)留變形量的探討[J];中國水運(下半月);2012年03期

2 菅磊;蓋英志;;軟弱圍巖大斷面海底隧道預(yù)留變形量設(shè)置及對鋼拱架影響的探討[J];隧道建設(shè);2008年03期

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2 吳盡;基于Cosserat介質(zhì)理論的板巖隧道預(yù)留變形量研究[D];北京交通大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：基于Cosserat介質(zhì)理論的板巖隧道預(yù)留變形量研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：283551