原文传递
悬索桥隧道锚的承载能力及围岩长期稳定性研究
| 论文题名： | 悬索桥隧道锚的承载能力及围岩长期稳定性研究 |
| 关键词： | 悬索桥;隧道锚;承载能力;围岩稳定性;数值模拟 |
| 摘要： | 锚碇是悬索桥重要的承力构件，其承载能力和长期稳定性对悬索桥的正常工作有很大影响。隧道锚作为一种充分利用岩石自身强度的锚碇，以其锚碇体量小、环境影响小等优势逐渐崭露头角。本文以重庆驸马长江大桥南岸隧道锚为工程背景，对隧道锚的开挖过程，以及隧道锚的承载能力和长期稳定性进行了研究。本文的研究内容和主要结论如下： ①根据现有的岩体屈服模型和蠕变模型，结合依托工程的围岩特性，对围岩瞬时受力反应和长期蠕变效应相应的本构模型及参数进行辨识。数值模拟中岩石材料采用摩尔-库伦屈服准则，以及FLAC3D中自带的CVISC蠕变模型。 ②对隧道锚的开挖过程进行了三维仿真数值模拟，并将数值分析结果与施工现场获得的监测数据进行对比分析。开挖模拟表明围岩整体呈上抬趋势，扰动较小。开挖完成时，拱顶下沉、底板隆起和侧壁鼓起均稳定在5mm内，拉应力稳定在0.1MPa内。现场监测数据验证了数值模拟结果具有一定的可靠性。 ③对隧道锚进行了1-19倍设计荷载的瞬时加载计算，分析围岩与隧道锚在各级瞬时荷载下的位移响应、应力响应和塑性区分布情况。结果表明设计荷载作用下，隧道锚和围岩均处于弹性状态，受力状况良好；3-19倍设计荷载作用下，模型基本展现了锚碇逐渐破坏的过程，且隧道锚的极限承载能力约为9倍设计荷载，保持正常使用的最大荷载约为7倍设计荷载。 ④在7倍设计荷载范围内对隧道锚进行5年蠕变计算，分析不同荷载下蠕变效应的影响程度。结果表明，设计荷载作用下，隧道锚长期稳定性较好，但蠕变位移占围岩总位移的比例较高；3-7倍设计荷载下，围岩蠕变均处于稳态蠕变阶段，围岩塑性区有所扩展，其中7倍设计荷载作用下围岩塑性区在中夹岩墙后部连通。因此考虑围岩蠕变时能保证悬索桥正常工作的最佳主缆荷载约为3倍设计荷载。 |
| 作者： | 孙婧 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张亮亮;邓宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
