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隧道开挖引发的地表变形对上部建筑物的影响研究
| 论文题名： | 隧道开挖引发的地表变形对上部建筑物的影响研究 |
| 关键词： | 隧道开挖;地表变形;有限元;数值模拟;地面建筑物 |
| 摘要： | 城市隧道开挖不可避免会对周围土体产生扰动，进而对邻近的建筑物产生影响，严重时会危及建筑物的安全。随着经济的发展和城市化水平的提高，地表建筑物越来越密集，建筑物价值也越来越高，隧道开挖与地表建筑物的矛盾日益突出。因此，研究城市隧道开挖引起的地表移动与变形及对邻近建筑物的影响并针对损害建筑物提出相应的防御措施，对于保证建筑物的安全和正常使用具有重要意义。本文以青岛胶州湾海底隧道青岛端接线工程为例，针对隧道开挖对周围环境造成的影响，以隧道上部已有框架结构作为研究对象，以理论分析、数值模拟为研究手段，对隧道开挖所引起的相关问题进行研究。主要做了以下工作： (1)在理论研究方面，对地层扰动的机理进行了分析； (2)阐述了隧道结构数值计算方法及有限元数值分析过程，分析了ANSYS在模拟隧道开挖过程中的应用和实现。结合青岛胶州湾海底隧道，应用有限元软件ANSYS建立了隧道计算模型，采用弹塑性方法及Mohz-Coulomb屈服准则，对该隧道某断面分步开挖进行了模拟，得到了各个开挖阶段的位移、应力图、以及开挖前后隧道围岩位移、应力变化规律并绘制地层沉降曲线； (3)采用有限元软件ANSYS，根据建筑物所处地表沉降槽位置的不同，将地表移动与变形作为初始条件输入程序，根据得到的应力、应变结果进一步评价隧道开挖对地面建筑物的损害情况； (4)从隧道施工、地层加固、已建建筑物结构抗变形、拟建建筑物本体加固、建筑物设计方法五个方面研究和分析了隧道开挖引发的地表临近建筑物损害的防御措施，确保隧道开挖对地面建筑物损害最小，从而实现隧道开挖与地面建筑物保护相协调。 |
| 作者： | 邢宾 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 于广明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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