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地下洞室施工力学特性及合理断面研究
| 论文题名： | 地下洞室施工力学特性及合理断面研究 |
| 关键词： | 洞室开挖;围岩应力;合理断面形式;数值模拟;力学特性 |
| 摘要： | 在地下洞室施工时，不同的施工方法和不同的施工顺序都会导致围岩产生不同的位移和应力结果。而洞室断面的形式决定了洞室施工的难易程度和施工过程中围岩及支护结构的稳定程度;洞室断面跨度越大，洞室施工难度越大、围岩支护结构的稳定性越复杂。大跨度断面洞室的支护衬砌参数、断面型式及施工方案是洞室建设研究的重点和难点。以昆明轨道交通3号线太平村站～虹桥村站区间隧道工程洞室断面形式为依托，结合岩石力学、弹塑性力学方面的理论知识，用弹塑性力学理论、D-P屈服准则，考虑岩土的非线性因素等，建立有限元ansys模型，分别对不同围岩级别时，不同高跨比形式的断面形式，进行模拟分析，得出以下结论; ①对（单心圆、三心圆及五心圆）衬砌轮廓断面进行分析比选，得出合理的衬砌轮廓断面形式; ②对模拟衬砌结构的竖向位移收敛、初期衬砌受力、围岩应力分布及初期衬砌的偏心距等因素进行了详细的分析与比较，得出不同围岩级别时，洞室断面的合理高跨比; ③对两车道隧道标准断面形式进行计算分析，求解出衬砌结构的抗力区范围; ④对上下台阶法施工过程进行了数值模拟，通过对上、下台阶开挖后洞室结构的竖向位移、水平位移收敛值、初期衬砌受力、围岩应力分布等因素进行了对比分析，得出台阶法施工时，洞室结构施工过程中的竖向位移、水平位移收敛值、初期衬砌的受力、围岩应力分布的变化情况，并结合现场监测数据进行了比较和分析，实际开挖过程和模拟开挖相比较，隧道围岩的变形在开挖后的相同部位变化趋势基本一致，证明有限元方法可以有效模拟隧道施工。 |
| 作者： | 鲍闯 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 黄明奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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