深基坑爆破開挖對(duì)鄰近既有隧道結(jié)構(gòu)影響的動(dòng)力分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 06:58
本文研究了城市地下空間開發(fā)利用過程中的鄰近施工問題,研究方向?yàn)樯罨颖剖┕l件下鄰近城市道路隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)現(xiàn)象。并依托重慶江北嘴農(nóng)商行基坑工程與鄰近隧道的保護(hù)工程,采用ANSYS/LS-DYNA顯式動(dòng)力分析程序建立數(shù)值模型,模擬了各個(gè)工況條件下基坑爆破開挖時(shí),鄰近既有隧道襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng),并結(jié)合爆破振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,分析研究如下了問題:①基坑爆破開挖時(shí),各個(gè)工況條件下既有隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)振動(dòng)合速度在空間的分布規(guī)律,并繪制出了振動(dòng)合速度峰值在隧道周邊分布圖。對(duì)整個(gè)基坑開挖過程中,隨著深基坑開挖深度的不斷加大,隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)振動(dòng)合速度的變化規(guī)律。②對(duì)位于迎爆側(cè)振動(dòng)合速度較大節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了深入研究,分析了節(jié)點(diǎn)在X、Y、Z三個(gè)方向的振動(dòng)速度的相互關(guān)系及節(jié)點(diǎn)在各個(gè)方向振動(dòng)速度峰值隨開挖深度的變化規(guī)律,并對(duì)三個(gè)不同方向振動(dòng)速度幅值大小的影響因素進(jìn)行了分析。同時(shí)分析了節(jié)點(diǎn)在三個(gè)方向的振動(dòng)頻率范圍。③對(duì)既有隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的最大主應(yīng)力進(jìn)行了研究。分析了二次襯砌結(jié)構(gòu)在一次爆破荷載作用下的最大主(壓)應(yīng)力和最大主(拉)應(yīng)力峰值在空間的分布規(guī)律,以及最大主(壓)應(yīng)力和最大主(拉)應(yīng)力峰值隨基...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
巖體中爆炸應(yīng)力波的衰減
第三章 動(dòng)力有限元理論料模型及參數(shù)選取 巖石材料石材料采用經(jīng)典的雙線性塑性隨動(dòng)模型[53](*MAT_PLASTIC_KINEMAT編號(hào)#3),該材料模型由 Krieg 和 Key 提出,這種模型中包含了 Bausching Mises 屈服準(zhǔn)則。該材料模型通過采用兩個(gè)模量(彈性和塑性)來表示力應(yīng)變行為,與材料的應(yīng)變率有關(guān),分為失效的隨動(dòng)硬化模型、各向同混合模型。通過材料的硬化參數(shù) β(0≤β≤1)來調(diào)節(jié)各向同性硬化和隨作用,當(dāng) 0時(shí)為隨動(dòng)硬化, 1時(shí)為各向同性硬化,0<β<1 為混材料的應(yīng)變率用Cowper Symonds模型來考慮,材料模型的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)圖 3-5。
界均設(shè)定為無反射邊界。有限元分析單元采用 Solid164 單元,整個(gè)模型4214 個(gè)單元,計(jì)算模型網(wǎng)格見圖 4-2。破模擬采用共節(jié)點(diǎn)法,根據(jù)實(shí)際施工開挖情況,分為六步開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高挖深度為 5m。因此根據(jù)施工時(shí)的工況,建立 6 個(gè)顯式動(dòng)力模型,分析開挖施工的全過程中隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性。各工況區(qū)別如下況一:基坑開挖深度為 5m;況二:基坑開挖深度為 10m;況三:基坑開挖深度為 15m;況四:基坑開挖深度為 20m;況五:基坑開挖深度為 25m;況六:基坑開挖深度為 30.2m。式動(dòng)力模型中炸藥爆破荷載,采用 2#巖石炸藥進(jìn)行模擬,模型中炸藥單 0.4m×0.4m×0.4m。式動(dòng)力模型中巖石、混凝土、炸藥等材料參數(shù)的選取見 3.3 材料模型及。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外灘通道基坑開挖對(duì)既有隧道結(jié)構(gòu)影響分析[J]. 劉濤. 中國市政工程. 2010(S1)
[2]深基坑施工對(duì)鄰近地鐵隧道的影響預(yù)測(cè)[J]. 戴博紅. 城市軌道交通研究. 2008(08)
[3]考慮空間效應(yīng)的基坑開挖及數(shù)值模擬[J]. 吳華,鄭剛. 低溫建筑技術(shù). 2007(02)
[4]軟土地區(qū)深基坑變形特性分析[J]. 李琳,楊敏,熊巨華. 土木工程學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]小間距隧道爆破開挖動(dòng)力效應(yīng)數(shù)值模擬研究[J]. 李云鵬,艾傳志,韓常領(lǐng),霍明. 爆炸與沖擊. 2007(01)
[6]二十一世紀(jì)是城市地下空間開發(fā)利用的年代[J]. 王夢(mèng)恕. 民防苑. 2006(S1)
[7]深基坑開挖過程中滲流-應(yīng)力耦合數(shù)值模擬[J]. 裴桂紅,吳軍,劉建軍,梁冰. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(S2)
[8]坑底加固對(duì)平行換乘車站基坑變形影響的計(jì)算分析[J]. 姚燕明,周順華,孫巍,陳緒祿. 地下空間. 2004(01)
[9]復(fù)線隧道施工爆破對(duì)既有隧道的影響分析[J]. 譚忠盛,楊小林,王夢(mèng)恕. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(02)
[10]鄰近側(cè)向爆破作用下既有隧道減震問題分析[J]. 吳浩藝,劉慧,史雅語,楊年華. 爆破. 2002(04)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)拆除及爆破震動(dòng)效應(yīng)研究[D]. 言志信.重慶大學(xué) 2002
碩士論文
[1]爆破荷載下隧道圍巖的損傷分析[D]. 劉禮標(biāo).重慶交通大學(xué) 2009
[2]建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破震動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D]. 黃志強(qiáng).武漢科技大學(xué) 2003
本文編號(hào):3277582
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
巖體中爆炸應(yīng)力波的衰減
第三章 動(dòng)力有限元理論料模型及參數(shù)選取 巖石材料石材料采用經(jīng)典的雙線性塑性隨動(dòng)模型[53](*MAT_PLASTIC_KINEMAT編號(hào)#3),該材料模型由 Krieg 和 Key 提出,這種模型中包含了 Bausching Mises 屈服準(zhǔn)則。該材料模型通過采用兩個(gè)模量(彈性和塑性)來表示力應(yīng)變行為,與材料的應(yīng)變率有關(guān),分為失效的隨動(dòng)硬化模型、各向同混合模型。通過材料的硬化參數(shù) β(0≤β≤1)來調(diào)節(jié)各向同性硬化和隨作用,當(dāng) 0時(shí)為隨動(dòng)硬化, 1時(shí)為各向同性硬化,0<β<1 為混材料的應(yīng)變率用Cowper Symonds模型來考慮,材料模型的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)圖 3-5。
界均設(shè)定為無反射邊界。有限元分析單元采用 Solid164 單元,整個(gè)模型4214 個(gè)單元,計(jì)算模型網(wǎng)格見圖 4-2。破模擬采用共節(jié)點(diǎn)法,根據(jù)實(shí)際施工開挖情況,分為六步開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高挖深度為 5m。因此根據(jù)施工時(shí)的工況,建立 6 個(gè)顯式動(dòng)力模型,分析開挖施工的全過程中隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性。各工況區(qū)別如下況一:基坑開挖深度為 5m;況二:基坑開挖深度為 10m;況三:基坑開挖深度為 15m;況四:基坑開挖深度為 20m;況五:基坑開挖深度為 25m;況六:基坑開挖深度為 30.2m。式動(dòng)力模型中炸藥爆破荷載,采用 2#巖石炸藥進(jìn)行模擬,模型中炸藥單 0.4m×0.4m×0.4m。式動(dòng)力模型中巖石、混凝土、炸藥等材料參數(shù)的選取見 3.3 材料模型及。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外灘通道基坑開挖對(duì)既有隧道結(jié)構(gòu)影響分析[J]. 劉濤. 中國市政工程. 2010(S1)
[2]深基坑施工對(duì)鄰近地鐵隧道的影響預(yù)測(cè)[J]. 戴博紅. 城市軌道交通研究. 2008(08)
[3]考慮空間效應(yīng)的基坑開挖及數(shù)值模擬[J]. 吳華,鄭剛. 低溫建筑技術(shù). 2007(02)
[4]軟土地區(qū)深基坑變形特性分析[J]. 李琳,楊敏,熊巨華. 土木工程學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]小間距隧道爆破開挖動(dòng)力效應(yīng)數(shù)值模擬研究[J]. 李云鵬,艾傳志,韓常領(lǐng),霍明. 爆炸與沖擊. 2007(01)
[6]二十一世紀(jì)是城市地下空間開發(fā)利用的年代[J]. 王夢(mèng)恕. 民防苑. 2006(S1)
[7]深基坑開挖過程中滲流-應(yīng)力耦合數(shù)值模擬[J]. 裴桂紅,吳軍,劉建軍,梁冰. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(S2)
[8]坑底加固對(duì)平行換乘車站基坑變形影響的計(jì)算分析[J]. 姚燕明,周順華,孫巍,陳緒祿. 地下空間. 2004(01)
[9]復(fù)線隧道施工爆破對(duì)既有隧道的影響分析[J]. 譚忠盛,楊小林,王夢(mèng)恕. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2003(02)
[10]鄰近側(cè)向爆破作用下既有隧道減震問題分析[J]. 吳浩藝,劉慧,史雅語,楊年華. 爆破. 2002(04)
博士論文
[1]結(jié)構(gòu)拆除及爆破震動(dòng)效應(yīng)研究[D]. 言志信.重慶大學(xué) 2002
碩士論文
[1]爆破荷載下隧道圍巖的損傷分析[D]. 劉禮標(biāo).重慶交通大學(xué) 2009
[2]建筑結(jié)構(gòu)對(duì)爆破震動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值模擬研究[D]. 黃志強(qiáng).武漢科技大學(xué) 2003
本文編號(hào):3277582
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