發(fā)布時(shí)間：2019-07-21 08:22

【摘要】：針對(duì)水工隧洞在地震作用下的計(jì)算問題,對(duì)水工隧洞地震作用計(jì)算模型進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比和適用性研究。分析常用的4種計(jì)算模型用于計(jì)算水工隧洞地震作用的可行性,通過理論和數(shù)值計(jì)算確定"徑向和切向反力彈簧模型"的計(jì)算參數(shù),研究了地震作用下隧洞上方計(jì)算土體對(duì)隧洞襯砌的作用方式。結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證,該方法和數(shù)值計(jì)算對(duì)比的結(jié)果表明:圍巖的法向和切向彈性抗力系數(shù)受隧洞埋深、圍巖類型和襯砌不同部位的影響,隨埋深的增加先增大,然后趨于一個(gè)定值,圍巖條件越好,數(shù)值越大,在隧洞兩側(cè)部位的數(shù)值較大;在地震作用下,隧洞上方計(jì)算土體以切向力的方式作用在隧洞襯砌的上半部分,可以通過將隧洞上部計(jì)算土體分條后進(jìn)行計(jì)算。該方法可充分考慮地震對(duì)隧洞的動(dòng)力和約束作用,適用于水工隧洞抗震計(jì)算。
【圖文】：

;岳中明等［9］針對(duì)圓形復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)給出了一種全新的計(jì)算模型�！昂奢d—結(jié)構(gòu)模型”是隧道和地下結(jié)構(gòu)中使用較多的一種，該模型的受力概念清晰明確，用于評(píng)價(jià)安全系數(shù)的方法具體清楚。使用該模型時(shí)若假定不同的圍巖反力形式，可以演化出來四種不同的計(jì)算模型，即:“自由變形模型”、“三角形反力模型”、“徑向反力模型”和“同時(shí)考慮徑向和切向反力的模型”［10］。水工隧洞的地震作用計(jì)算可以采用上述4種模型進(jìn)行計(jì)算，但具體計(jì)算中采用哪個(gè)計(jì)算模型還需要進(jìn)行論證，研究表明:分別采用自由變形模型(見圖1)、三角形反力模型(見圖2)、徑向反力模型(見圖3)、徑向和切向反力彈簧模型(見圖4)進(jìn)行計(jì)算時(shí)的差別很大［11］(為方便起見，以圓形隧洞為例進(jìn)行說明)。徑向和切向反力彈簧模型充分考慮了隧洞周圍的巖土體對(duì)隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的約束作用，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況較為吻合，使用該模型進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要分別確定圍巖的法向彈簧彈性模量和切向彈簧的彈性模量，相關(guān)計(jì)算方法還需進(jìn)一步研究。圖1自由變形模型圖2三角形反力模型圖3徑向反力模型考慮到地震作用的特殊性，本文采用了同時(shí)考慮徑向和切向反力的雙彈簧計(jì)算模型(見圖4)，在具體計(jì)算中考慮了如下幾點(diǎn):(1)隧洞在徑向和法向同時(shí)受到周圍巖體的彈性約束;(2)隧洞圍巖對(duì)其約束作用使用彈簧來代替，該彈簧只考慮圍巖的抗壓特性，43

栽殘胃春銑鈉黿峁垢釬雋艘恢秩鄭碌募?算模型�！昂奢d—結(jié)構(gòu)模型”是隧道和地下結(jié)構(gòu)中使用較多的一種，該模型的受力概念清晰明確，用于評(píng)價(jià)安全系數(shù)的方法具體清楚。使用該模型時(shí)若假定不同的圍巖反力形式，可以演化出來四種不同的計(jì)算模型，即:“自由變形模型”、“三角形反力模型”、“徑向反力模型”和“同時(shí)考慮徑向和切向反力的模型”［10］。水工隧洞的地震作用計(jì)算可以采用上述4種模型進(jìn)行計(jì)算，但具體計(jì)算中采用哪個(gè)計(jì)算模型還需要進(jìn)行論證，研究表明:分別采用自由變形模型(見圖1)、三角形反力模型(見圖2)、徑向反力模型(見圖3)、徑向和切向反力彈簧模型(見圖4)進(jìn)行計(jì)算時(shí)的差別很大［11］(為方便起見，以圓形隧洞為例進(jìn)行說明)。徑向和切向反力彈簧模型充分考慮了隧洞周圍的巖土體對(duì)隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的約束作用，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況較為吻合，使用該模型進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要分別確定圍巖的法向彈簧彈性模量和切向彈簧的彈性模量，相關(guān)計(jì)算方法還需進(jìn)一步研究。圖1自由變形模型圖2三角形反力模型圖3徑向反力模型考慮到地震作用的特殊性，，本文采用了同時(shí)考慮徑向和切向反力的雙彈簧計(jì)算模型(見圖4)，在具體計(jì)算中考慮了如下幾點(diǎn):(1)隧洞在徑向和法向同時(shí)受到周圍巖體的彈性約束;(2)隧洞圍巖對(duì)其約束作用使用彈簧來代替，該彈簧只考慮圍巖的抗壓特性，43
【作者單位】： 河南省水利勘測(cè)有限公司;華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51408222;51178490) 華北水利水電大學(xué)高層次人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TV312;TV672.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉貴書,劉詠梅;水工隧洞定向開挖點(diǎn)的測(cè)算方法[J];湖北水力發(fā)電;2004年02期

2 邱發(fā)起;;水工隧洞滲漏的綜合治理[J];鐵道建筑;2006年02期

3 吳海朋;;水工隧洞施工如何進(jìn)行索賠[J];山西建筑;2008年10期

4 李先武;;關(guān)于水工隧洞混凝土施工的探討[J];山西建筑;2008年13期

5 汪銀寶;;水工隧洞混凝土施工質(zhì)量控制措施分析[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2009年20期

6 趙亞永;安玉鎖;趙旭;;基于水工隧洞安全的若干思考[J];河南科技;2012年23期

7 阿·恩·阿達(dá)莫維奇 ,德·伏·闊勒東諾夫 ,張愛珍 ,聶振偉;水工隧洞的灌漿[J];水力發(fā)電;1954年04期

8 潘家

本文編號(hào)：2517044