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基于应变软化模型的扁平大跨度隧道开挖过程稳定性分析
| 论文题名： | 基于应变软化模型的扁平大跨度隧道开挖过程稳定性分析 |
| 关键词： | 大跨度隧道;应变软化模型;有限差分方法;稳定性分析 |
| 摘要： | 在当前高速公路建设大潮下,扁平大断面公路隧道建设越来越多。随着扁平率的减小,有效减小了开挖断面面积,节省了工程量,但开挖后应力重分布变得对整体稳定更不利,对围岩承载能力的要求提高。在对扁平大跨度隧道进行设计与施工时,不同的地质条件、围岩参数、施工工法等各种因素都会对隧道的稳定性产生不可忽视的影响。为了提高数值分析结论的可靠度,有必要对围岩参数进行敏感性分析,确定主要敏感因素与次要敏感因素。 本文总结了有限差分方法的研究进展,并采用有限差分分析软件FLAC3D中的应变软化模型对隧道模型进行了开挖模拟计算。 首先,用双侧壁导坑法对长30米、断面高跨比为0.56的隧道模型进行完整地开挖,在围岩参数均取基准参数集的条件下,分析了随着开挖进度的变化,主要监测点的水平位移、竖向位移、水平应力、竖向应力以及最大主应力的响应规律,揭示了隧道开挖过程中的岩体应力重分布现象,并且对比计算了在摩尔库仑模型时的隧道开挖响应。 然后,采用单因子敏感度分析法对于高跨比为0.56的隧道模型进行对比模拟计算,研究了拱顶竖向位移、拱腰水平位移及拱趾主应力对不同围岩参数的敏感性。分析表明,扁平率和围岩的弹性模量是主要的敏感参数,侧压力次之,泊松比的影响则最弱。本论文成果为实际工程施工提供了参考。 |
| 作者： | 袁小龙 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 韩菊红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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