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深埋隧洞围岩稳定及衬砌结构分析
| 论文题名： | 深埋隧洞围岩稳定及衬砌结构分析 |
| 关键词： | 地下空间;引水隧洞;围岩稳定性分析;隧洞衬砌;侧压力系数;衬砌配筋 |
| 摘要： | 近年来，随着我国国民经济持续快速发展，地下空间的利用更加得到了飞速发展。锦屏二级水电站引水隧洞长约18km，最大埋深达2525m，为目前国内长度最长、埋深最大的引水隧洞。隧洞的多项技术指标均居世界地下工程前列，综合技术难度较大，对于这类引水隧洞围岩稳定性分析与隧洞衬砌的研究是十分必要的。 本文以锦屏二级水电站引水隧洞为背景，主要研究引水隧洞开挖稳定性、隧洞衬砌受力特征以及裂缝开展情况。论文的主要工作如下： 首先基于ANSYS软件建立了合理的锚杆-岩石-衬砌计算模型，开展隧洞开挖仿真，探讨围岩稳定与初期支护安全问题。为反映其它洞段的开挖效应，本文对隧洞关键点的应力和位移关于弹性模量、泊松比、摩擦角、凝聚力、侧压力系数、埋深等参数做了敏感性分析。从塑性区规律的分析得到，侧压力系数对围岩的塑性区形状和范围有很大影响。 然后运用河海大学自行开发的钢筋混凝土有限元软件进行衬砌应力位移分析，着重分析隧洞埋深、衬砌壁厚、接触缝隙、围岩变形模量等对衬砌力学特征的影响。 最后按照当前衬砌配筋普遍采用的方法，对典型工况的衬砌进行了配筋计算，得到了配筋量。为了验证配筋的合理与否，在考虑众多因素的条件下，采用有限元法对钢筋混凝土衬砌进行了非线性计算，得到了不同的裂缝扩展形式和最大裂缝宽度。通过比较分析，得到了较好的配筋形式。 |
| 作者： | 方祥红 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 章青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河海大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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