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公路隧道施工过程的数值仿真分析
| 论文题名： | 公路隧道施工过程的数值仿真分析 |
| 关键词： | 公路隧道;开挖工艺;变形机理;有限元仿真 |
| 摘要： | 随着国民经济的迅猛发展,隧道在公路工程建设中得到越来越广泛的应用。隧道和地下工程的开挖是一个在时间和空间上不断变化的动态过程,因此对隧道围岩的稳定性与支护结构的应用研究具有重要的理论及实际意义。 本文在研究隧道施工开挖和支护的主要理论和方法的基础上,系统阐述了有限元理论和隧道开挖施工过程的有限元理论应用、力学理论以及力学特性。 本文以沪蓉西高速公路庙垭分岔隧道为依托,以两种不同工况条件,按平面应变问题考虑,采用了施加初始地应力荷载方法,模拟隧道断面的开挖施工过程。在相关理论的基础上,采用有限元软件ADINA进行隧道施工开挖数值分析,模拟隧道开挖引起的变形特征,分析在不同阶段下相关因素对隧道围岩的影响。 本文通过建立隧道施工开挖过程的有限元数值仿真模型,施加初始地应力荷载,对开挖过程进行分步建模;然后对隧道拱顶和拱底变形进行分析;最后,在隧道模型的基础上,增加锚杆支护,分析在锚杆支护作用下的隧道拱顶和拱底变形。 通过仿真分析,给出ADINA平台下的隧道开挖有限元仿真模型及其相关条件,得出不同施工阶段对围岩变形的影响范围和影响程度。对于在施工过程中控制地面沉降、保护地面建筑物和保证围岩稳定等具有重要的意义。 |
| 作者： | 李楠 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李小青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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