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原文传递圆拱直墙式隧道的内力分析

论文题名：	圆拱直墙式隧道的内力分析
关键词：	圆拱直墙式隧道;内力分析;支护结构;荷载结构法;围岩压力
摘要：	圆拱直墙隧道结构是由周边围岩和支护结构共同组成并相互作用的结构体系，隧道属于典型的地下工程结构，其工程特性(地质条件和施工因素等)、设计原则和方法与地面结构完全不同。为了探讨圆拱直墙式隧道的受力和变形特点，本文运用荷载—结构法和有限单元法就这种形式的隧道在主动荷载(围岩压力)和被动抗力(弹性抗力)下进行内力分析。　　在荷载—结构法中基于文克尔假定用连续的弹簧来模拟围岩与结构的相互作用;有限元法则是通过确定影响隧道结构的围岩的范围，建立整体的模型(连续介质模型)。通过两种方法计算比较的结果表明：　　 (1)两种计算方法下位移的变形曲线相似，但前者的计算结果大于后者；　　 (2)结构的位移主要发生在y向，此时整个结构处于受压状态且最大位移集中在拱圈部分；　　 (3)结构大部分区域受压，只有很小区域受拉，且受拉区域主要存在于衬砌加固区域，除此之外，墙脚也处于受拉状态；　　 (4)结构在墙脚处弯矩最大，出现应力集中；　　 (5)结构的应力和变形随着埋深的增加而增大。由于荷载-结构法中围岩压力以及弹性抗力都是假定的，不能很好的反映实际情况，其计算结果和实际情况相比往往偏大：有限单元法建立的是结构与周围围岩的整体模型，能够很好的考虑围岩和结构的整体性以及相互作用,但这种模型过于理想化，与实际情况有一定的出入。　　另外，本文通过计算建议：工程实际中，可以适当的把墙脚做成圆滑的曲线减少应力集中，或是加大该处的截面尺寸，而对于侧墙和拱圈受力较小和变形很小的部分适当减小衬砌的尺寸。
作者：	李平
专业：	结构工程
导师：	吴敏哲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安建筑科技大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文