發(fā)布時(shí)間：2017-06-29 22:10

  本文關(guān)鍵詞：襯砌背后空洞對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著空洞病害廣泛的出現(xiàn)在隧道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中,空洞病害越來(lái)越引起建設(shè)人員與研究人員的關(guān)注。以某高速公路隧道為研究對(duì)象,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的空洞狀況,運(yùn)用有限元分析的方法對(duì)空洞病害產(chǎn)生的不利影響進(jìn)行研究,主要做了以下幾個(gè)方面的工作:(1)在對(duì)空洞一般成因及其危害性進(jìn)行探討總結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合所選取實(shí)際工程空洞病害的具體情形,有針對(duì)性地分析導(dǎo)致該隧道襯砌背后產(chǎn)生空洞的因素,并根據(jù)具體位置及空洞大小提出治理措施;(2)選取空洞現(xiàn)象比較嚴(yán)重的Ⅴ級(jí)圍巖段為研究對(duì)象,針對(duì)襯砌背后出現(xiàn)空洞及空洞群的現(xiàn)象,運(yùn)用地層結(jié)構(gòu)法進(jìn)行數(shù)值模擬分析,分別對(duì)襯砌背后存在拱頂空洞及存在雙側(cè)拱腰空洞、雙側(cè)邊墻空洞、拱頂與雙側(cè)拱腰空洞、拱頂與雙側(cè)邊墻空洞、雙側(cè)拱腰與雙側(cè)邊墻空洞等空洞群時(shí)進(jìn)行模擬分析,從空洞出現(xiàn)后襯砌截面彎矩分布形式與彎矩值的變化、圍巖總位移大小的變化及襯砌變形狀態(tài)的改變?nèi)矫鎭?lái)分析空洞產(chǎn)生后對(duì)襯砌造成的不利影響,分析總結(jié)空洞及空洞群出現(xiàn)后對(duì)襯砌受力的影響規(guī)律,為空洞對(duì)該隧道襯砌的不利影響提供理論基礎(chǔ);(3)在使用荷載結(jié)構(gòu)法對(duì)空洞進(jìn)行分析時(shí),運(yùn)用圍巖壓力的相關(guān)理論,考慮空洞周圍一定范圍圍巖體出現(xiàn)壓力增大的現(xiàn)象,對(duì)拱頂襯砌背后存在空洞的現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)值模擬分析,簡(jiǎn)要探討襯砌周圍一定范圍巖體存在壓力增大現(xiàn)象時(shí)襯砌受力狀態(tài)的變化,并對(duì)此方法進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)評(píng)價(jià)。通過(guò)所做的以上幾方面工作,簡(jiǎn)述所得結(jié)論如下:(1)拱頂空洞使襯砌在拱頂部位由外側(cè)受壓變?yōu)閮?nèi)側(cè)受壓,彎矩值相應(yīng)發(fā)生變化,彎矩在拱腰與邊墻之間的位置處增長(zhǎng)較大;(2)存在空洞群時(shí),拱腰至拱腳處,襯砌所受彎矩值發(fā)生較大改變,在這段部位彎矩值呈現(xiàn)較大增長(zhǎng)的現(xiàn)象,同時(shí)拱腳處襯砌內(nèi)外側(cè)所受拉壓狀態(tài)發(fā)生改變,拱腰至拱腳部位彎矩值的較大變化增加了此段襯砌的不安全因素;(3)空洞及空洞群的出現(xiàn)對(duì)襯砌變形狀態(tài)影響最嚴(yán)重的部位也是拱腰與邊墻之間處,在此處襯砌呈現(xiàn)較大不規(guī)則變形,同時(shí)此處也是彎矩增幅較大段,若變形過(guò)大可導(dǎo)致襯砌開(kāi)裂及其他病害;(4)運(yùn)用荷載結(jié)構(gòu)法對(duì)空洞分析時(shí),雖考慮部分區(qū)域壓力增大的現(xiàn)象,但仍有不足之處,主要在于空洞出現(xiàn)后襯砌所受圍巖壓力值較難準(zhǔn)確獲得。
【關(guān)鍵詞】：空洞 有限元數(shù)值模擬 力學(xué)影響 形成原因 防治措施
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U451.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意義11
• 1.3 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 研究問(wèn)題的提出13-14
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容和研究方法14-16
• 1.5.1 本文主要研究?jī)?nèi)容14
• 1.5.2 本文主要研究方法14-16
• 2 襯砌背后空洞一般成因危害分析及防治探討16-28
• 2.1 空洞病害特點(diǎn)16
• 2.2 空洞形成原因分析16-22
• 2.2.1 初期支護(hù)背后空洞形成原因分析16-20
• 2.2.2 二次襯砌背后空洞形成原因分析20-22
• 2.3 空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的危害性及不利影響22-24
• 2.4 空洞的一般防治措施探討24-26
• 2.4.1 空洞的預(yù)防24-25
• 2.4.2 空洞的治理措施探討25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 3 現(xiàn)場(chǎng)空洞狀況分析28-33
• 3.1 隧址區(qū)工程地質(zhì)概況28-30
• 3.1.1 地形地貌28
• 3.1.2 地質(zhì)構(gòu)造28-29
• 3.1.3 地下水狀況29
• 3.1.4 隧址區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)29-30
• 3.2 隧道現(xiàn)場(chǎng)空洞檢測(cè)結(jié)果分析30-33
• 3.2.1 地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)原理簡(jiǎn)述30
• 3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)空洞狀況描述30-31
• 3.2.3 現(xiàn)場(chǎng)空洞問(wèn)題分析31-32
• 3.2.4 現(xiàn)場(chǎng)空洞問(wèn)題治理簡(jiǎn)述32-33
• 4 有限元數(shù)值模擬33-69
• 4.1 隧道計(jì)算橫斷面的選取33-34
• 4.2 有限元模擬方案選取34-36
• 4.2.1 地層結(jié)構(gòu)法簡(jiǎn)介35
• 4.2.2 MIDAS GTS簡(jiǎn)介35-36
• 4.2.3 MIDAS GTS軟件的基本建模流程36
• 4.3 有限元模型的驗(yàn)證36-38
• 4.4 二維有限元數(shù)值模擬分析38-68
• 4.4.1 材料計(jì)算參數(shù)的選取38-39
• 4.4.2 襯砌背后有無(wú)空洞時(shí)數(shù)值模擬對(duì)比分析39-66
• 4.4.3 拱頂空洞深度不同時(shí)探討分析66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 5 空洞的荷載結(jié)構(gòu)法解析探討69-78
• 5.1 數(shù)值模擬方案的選取69-71
• 5.2 隧道圍巖壓力的計(jì)算71-72
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比72-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 6 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附錄:攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄85-86

  本文關(guān)鍵詞：襯砌背后空洞對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：499508