【摘要】：本研究依托青島地鐵一期工程（3號(hào)線）科研課題：“青島地鐵開(kāi)挖施工對(duì)地面建筑物的損傷控制與評(píng)估技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：SDSITC-0108310），針對(duì)青島地鐵隧道開(kāi)挖引起地表變形，及其開(kāi)挖引起的地表沉降和爆破振動(dòng)對(duì)上部建筑物損傷展開(kāi)數(shù)值模擬以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方面的研究，具體包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容： （1）本文運(yùn)用ANSYS軟件模擬了隧道（采用Drucker-Prager本構(gòu)模型，選用Solid45實(shí)體單元）開(kāi)挖引起地層應(yīng)力和應(yīng)變的變化。在分析隧道開(kāi)挖引起地層的應(yīng)力和變形時(shí)應(yīng)扣除初始地應(yīng)力的影響。另外，ANSYS軟件模擬隧道的開(kāi)挖與支護(hù)是通過(guò)單元的“生死”功能實(shí)現(xiàn)的。 （2）通過(guò)對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬得到如下結(jié)論：隧道開(kāi)挖之后，拱頂發(fā)生了下沉，拱的兩邊向隧洞收斂，拱的底部向上隆起；地表橫截面沉降曲線符合正態(tài)分布，與Peck公式得到的曲線形狀一致；地表水平位移曲線沿拱頂軸線對(duì)稱分布，兩邊沉降值方向相反；拱頂在距離掌子面比較近的區(qū)域下沉速度大，當(dāng)達(dá)到一定距離時(shí)變形趨于穩(wěn)定，且拱頂沉降曲線形狀呈指數(shù)函數(shù)分布。 （3）為了驗(yàn)證數(shù)值模擬得到的地表沉降值是否準(zhǔn)確，把實(shí)際監(jiān)測(cè)的地表沉降值與模擬得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)模擬雖然和實(shí)際結(jié)果有誤差，但是整體變化過(guò)程還是一致的，說(shuō)明模擬得到的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際工程具有指導(dǎo)意義。 （4）通過(guò)有限元計(jì)算，，得到了建筑結(jié)構(gòu)在地表沉降和爆破振動(dòng)影響下的應(yīng)力分布情況，結(jié)合Ottosen和過(guò)-王等破壞準(zhǔn)則的屈服接近度函數(shù)得出了建筑結(jié)構(gòu)的損傷分布范圍和演化過(guò)程。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同沉降量和爆破振速影響下建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)裂損傷的量化評(píng)估與控制。 本文通過(guò)數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方法分析得出的結(jié)論可為今后青島地鐵類似隧道工程的設(shè)計(jì)及施工提供一定的借鑒和參考。
【圖文】：

圖 1-1 地鐵隧道施工造成路面破壞圖 1-2 地鐵隧道施工引起窗墻體開(kāi)裂有鑒于此，本文研究青島地鐵隧道開(kāi)挖引起的地表變形，及其隧道開(kāi)挖過(guò)對(duì)上部建筑物的造成的損傷非常有意義，不僅能預(yù)防工程事故的發(fā)生，而且還有科研價(jià)值，對(duì)將要建設(shè)地鐵隧道提供了指導(dǎo)意義。1.2 青島地鐵 3 號(hào)線工程概況青島地鐵一期工程 3 號(hào)線于 2009 年正式開(kāi)始建設(shè)，地鐵線路西起自市南

圖 1-2 地鐵隧道施工引起窗墻體開(kāi)裂有鑒于此，本文研究青島地鐵隧道開(kāi)挖引起的地表變形，及其隧道開(kāi)部建筑物的造成的損傷非常有意義，不僅能預(yù)防工程事故的發(fā)生，而研價(jià)值，對(duì)將要建設(shè)地鐵隧道提供了指導(dǎo)意義。 青島地鐵 3 號(hào)線工程概況青島地鐵一期工程 3 號(hào)線于 2009 年正式開(kāi)始建設(shè)，地鐵線路西起自
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U456.3;TU433;TU317

【參考文獻(xiàn)】

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1 卿偉宸;廖紅建;錢春宇;;地下隧道施工對(duì)相鄰建筑物及地表沉降的影響[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2005年06期

2 劉建航;上海軟土隧道盾構(gòu)施工技術(shù)專家系統(tǒng)綜述[J];地下工程與隧道;1995年02期

3 李淼;;建筑物對(duì)盾構(gòu)隧道施工引起地面沉降模式的影響[J];工程勘察;2009年06期

4 劉波,葉圣國(guó),陶龍光,唐孟雄;地鐵盾構(gòu)施工引起鄰近基礎(chǔ)沉降的FLAC元數(shù)值模擬[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2002年10期

5 龔文惠,李斌;采空區(qū)地表框架結(jié)構(gòu)建筑物的附加內(nèi)力分析[J];山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年01期

6 楊天亮;嚴(yán)學(xué)新;王寒梅;詹龍喜;;地鐵隧道盾構(gòu)施工引起的工程性地面沉降研究[J];上海地質(zhì);2010年S1期

7 施成華,彭立敏,劉寶琛;淺埋隧道開(kāi)挖對(duì)地表建筑物的影響[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年19期

8 周輝,張傳慶,馮夏庭,茹忠亮;隧道及地下工程圍巖的屈服接近度分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年17期

9 易小明;張頂立;李鵬飛;;隧道下穿時(shí)地表房屋變形開(kāi)裂的定量評(píng)估[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年11期

10 賀美德;劉軍;樂(lè)貴平;王夢(mèng)恕;張頂立;;盾構(gòu)隧道近距離側(cè)穿高層建筑的影響研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年03期

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1 余佳力;城市隧道建設(shè)對(duì)地表建筑物的影響研究[D];武漢大學(xué);2012年

2 潘永戰(zhàn);城市隧道施工引起建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同損傷理論及其應(yīng)用[D];青島理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2548102