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强度折减法分析复杂结构形式隧道的围岩稳定性
| 论文题名： | 强度折减法分析复杂结构形式隧道的围岩稳定性 |
| 关键词： | 强度折减法;复杂结构隧道;力学参数;围岩稳定性 |
| 摘要： | 隧道开挖会破坏原有岩体的静力平衡状态，由于隧道围岩本身的自稳能力和支护结构的支护作用，隧道围岩将会重新达到一个新的平衡状态。隧道围岩平衡状态的转化过程伴随着塑性区及位移变化，因此，通过了解隧道围岩塑性区的发展状况、位移变化就可以分析出隧道的稳定性。本文依托青岛地铁工程，将有限元强度折减法引入到复杂隧道工程的安全稳定性研究中，并以安全系数作为工程稳定性的判断标准，同时基于有限元强度折减法以及围岩力学参数反分析方法，分析预测了城市地铁隧道围岩稳定性，研究内容如下： （1）首先介绍了有限元强度折减法的基本原理和在实际工程中的应用。本文依据有限元强度折减法来分析青岛地铁工程围岩稳定性，通过有限元分析软件ABAQUS建立了符合实际工程的三维数值模型，模拟计算出隧道围岩应力、应变、位移的变化过程，得到隧道围岩塑性贯通区位置和危险面，了解了隧道围岩失稳破坏机理。 （2）运用强度折减法分析了不同围岩力学参数对竖井及横通道稳定性的影响。通过分析隧道围岩在不同强度下的应力分布、位移变化、塑性区发展情况，确定出不同围岩强度下隧道工程的安全系数，得到围岩强度参数 E、c、φ、μ对工程稳定性影响由大到小的结论。 （3）对处于不同类型围岩、不同直径比工况下的隧道工程进行了稳定性分析，得到不同工况下隧道工程塑性区贯通、安全系数、位移变化情况。计算结果表明，随着横通道埋深、竖井与横通道直径比的増加，工程的安全系数呈现出先增加后减小的趋势；随着围岩等级的降低，工程的安全系数逐渐降低。 （4）把通过强度折减法得到的工程安全系数和位移反分析法相结合来反演隧道围岩的力学参数，并将所得参数代入计算模型进行模拟分析，预测隧道的位移及安全性。 |
| 作者： | 王斌 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 肖洪天;赵军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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