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隧道围岩渐进性破坏及围岩压力预测方法研究
| 论文题名： | 隧道围岩渐进性破坏及围岩压力预测方法研究 |
| 关键词： | 公路隧道;围岩分级;损伤演化;弹性纵波速;渐进性破坏;监控量测;数值模拟 |
| 摘要： | 本文结合交通部科技项目“公路隧道松弛荷载预测理论与预警系统(编号：200631874024)”，从围岩分级和围岩损伤演化两个角度出发，联系现场监控量测数据弹性波纵波速，结合数值模拟分析以及理论分析等手段，对公路隧道渐进性破坏及围岩压力预测方法进行了较深入系统地研究，具体内容如下： (1)从围岩分级和初始损伤的相关性入手，对隧道开挖过程中围岩的损伤演化过程进行了分析和探讨，建立了损伤变量与围岩岩体力学参数之间的关系，即建立了弹性波纵波速与围岩岩体力学参数之间的关系； (2)根据开挖应力状态下隧道围岩的损伤演化分析，采用基于DP准则动态改变围岩参数的方法，实现ANSYs数值模拟隧道围岩在开挖过程中渐进性破坏模型的建立；根据壁城隧道现场监测资料，建立了典型断面在开挖卸荷作用下围岩渐进破坏的宏观力学模型。 (3)根据数值模拟结果，分析各级围岩的位移、应力、应变以及塑性区的变化规律，较深入地分析围岩弹塑性损伤机理，进而得出隧道围岩的渐进性破坏规律； (4)采用壁城隧道工程的围岩声波量测数据，基于隧道围岩损伤演化，改进了Bieniawski经验公式，提出了基于损伤演化的围岩压力预测模型；基于渐进性破坏规律分析，得出软化模量，建立基于渐进性破坏理论的围岩压力预测模型； (5)根据壁城隧道现场监测资料，将两种预测模型预测数据与现场监测数据进行对比分析，结果显示：本文所建立的两种模型均比较符合实际情况下围岩压力的演化趋势，计算参数简化且客观，具有较高地工程实用价值。 本文亮点： (1)建立了损伤变量与围岩岩体力学参数之间的关系； (2)建立了ANSYS数值模拟隧道渐进性破坏模型； (3)提出了基于围岩损伤的围岩压力预测模型； (4)提出了基于渐进性破坏理论的围岩压力预测模型。压力 |
| 作者： | 王唢 |
| 专业： | 水工结构工程 |
| 导师： | 赵明阶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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