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基于强度折减法与衬砌安全系数的青岛地铁衬砌结构优化设计研究
| 论文题名： | 基于强度折减法与衬砌安全系数的青岛地铁衬砌结构优化设计研究 |
| 关键词： | 地铁工程;强度折减法;衬砌结构;安全系数;应力释放率 |
| 摘要： | 地下隧道围岩的稳定性一直是许多学者关心的问题。现行衬砌结构计算方法有较大的人为性和经验性，各级围岩的主要结构尺寸数据大都来自工程类比确定，或按比较保守的经验公式确定。保守设计造成了一些质量高的岩体都采用了较厚的尺寸。青岛市地质条件优越，合理充分利用青岛优越的地质条件，降低衬砌结构尺寸，对青岛地铁项目有重大的意义。 本文将强度折减法应用于隧道稳定性分析及评价，提出了隧道衬砌的优化结构设计计算方法，并由此定量的确定衬砌结构尺寸，以确保隧洞安全并降低成本。本文主要完成了以下工作： 1.简要介绍了基于有限差分原理的FLAC5.0软件，强度折减法的基本原理以及隧洞失稳的判据，并分析了隧洞失稳在FLAC数值模拟计算中的具体表现。 2.选取两种不同跨度的青岛地铁区间隧道，利用强度折减法计算得出隧道在Ⅰ至Ⅳ级围岩下的毛洞安全系数、初衬后围岩安全系数、二衬后围岩安全系数以及二衬安全系数。并以此为依据对区间隧道衬砌结构进行优化设计。 3.选取青岛地铁一个典型的浅埋暗挖车站，利用强度折减法计算得出车站的毛洞安全系数、初衬后围岩安全系数以及二衬安全系数。以此为依据对该车站衬砌结构进行优化设计。 4.选取相同跨度但不同埋深的区间隧洞，利用强度折减法计算得到不同埋深隧洞毛洞的安全系数，在一定埋深范围内毛洞安全系数随着埋深的增加先增大后减小。由毛洞安全系数的变化规律确定出了隧洞的合理埋深。 |
| 作者： | 孙文杰 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 孔亮;张黎明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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