【博士】正陽隧道圍巖變形與支護結(jié)構(gòu)受力特性研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：防災減災工程及防護工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度： 2009年　　本文以正陽隧道為依托工程，通過施工現(xiàn)場實測資料，結(jié)合彈塑性有限元數(shù)值仿真模擬，對隧道圍巖變形及隧道支護結(jié)構(gòu)受力特性進行研究：　?、倮矛F(xiàn)場監(jiān)控量測資料，詳細分析了隧道開挖后的圍巖變形及支護結(jié)構(gòu)受力特性。分析結(jié)果表明：正陽隧道圍巖的收斂變形具有很強的時空分布特征，時間效應方面，表現(xiàn)為初期變形量大，變形發(fā)展快的特點，空間方面，表現(xiàn)為隧道的不同監(jiān)測斷面具有不同的變形特征，變形具有顯著的不均勻性；圍巖壓力特征也表現(xiàn)為很強的時空分布特征，初期支護圍巖壓力的時間歷程表現(xiàn)為初期來壓快、初期壓力大、圍壓期長的特點，空間方面，主要表現(xiàn)為同一斷面也具有不同的壓力特征，且不同程度的存在偏壓現(xiàn)象。　?、陉U述了有限元模擬地下工程施工過程的基本原理。運用大型通用有限元軟件ANSYSl0．0，對實際工程進行了施工過程的有限元數(shù)值仿真模擬，分別分析了淺埋偏壓段和軟弱破碎帶的圍巖位移及支護結(jié)構(gòu)的受力特征。通過分析得到：對于淺埋偏壓段，偏壓對隧道施工過程中圍巖變形及支護結(jié)構(gòu)的力學行為影響顯著，由于偏壓的影響，錨桿軸力及噴射混凝土軸力、彎矩及剪力的極值均出現(xiàn)在隧道巖層較厚的一側(cè)；對于軟弱破碎帶，隧道圍巖比較破碎而難以形成承載拱，導致隧道圍巖變形量較大，在隧道的橫截面內(nèi)，穩(wěn)定時，錨桿的最大軸力的大小順序為拱腳、拱頂、拱腰，噴混凝土的拉應力的大小順序為拱腳、拱頂、拱腰，壓應力的大小順序為拱腳、拱項、拱腰。　　

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