基于有限單元法的隧道抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計

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內(nèi)容簡介

　　研究目的：客運專線鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計中往往會碰到水荷載作用計算難題，考慮抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計仍然是隧道設(shè)計與研究熱點之一。為檢驗隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性及防水性，有必要對抗水壓襯砌設(shè)計結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力計算?！　⊙芯糠椒ǎ横槍鹕持匏淼捞囟ǖ刭|(zhì)條件和工程設(shè)計要求，采用基于有限單元法的荷載結(jié)構(gòu)模型。對按圍巖類別設(shè)計的3種隧道斷面襯砌結(jié)構(gòu)受力進行數(shù)值模擬?！　⊙芯拷Y(jié)果：研究得到了襯砌外水壓力以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力及分布特征，并驗算了襯砌結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。通過對計算結(jié)果分析驗證，選出了各自圍巖級別下合適的襯砌結(jié)構(gòu)。　　研究結(jié)論：在全斷面封閉排水的襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)著重考慮發(fā)揮混凝土的抗壓性能；在富水區(qū)地下水頭較大時，采用帷幕注漿法改善堵水圈的滲透系數(shù)，可有效降低襯砌的外水壓力；選擇仰拱外輪廓隅角半徑、仰拱與曲邊墻的連接處的半徑以及仰拱厚度作為控制變量，可以改善襯砌結(jié)構(gòu)受力特征。

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