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双连拱隧道施工过程有限元数值模拟分析
| 论文题名： | 双连拱隧道施工过程有限元数值模拟分析 |
| 关键词： | 双连拱隧道;隧道施工;围岩稳定性评价;隧道设计;上坡隧道 |
| 摘要： | 近些年来，我国修建了很多连拱隧道。连拱隧道线形流畅，占地面积少，空间利用率高避免了洞口路基或大桥分幅，与洞外线路连接方便；同时在适应地形条件、环境保护以及工程数量上都具有优越性。但连拱隧道又兼有埋深较浅、地质条件一般比较差等缺点，一般在浅埋的中短距离隧道设计中被较多地采用。在连拱隧道的开挖过程中，洞室围岩发生卸荷回弹和应力重分布，若围岩应力变化大或者岩体强度低以致不足以适应这种应力重分布，洞室围岩就会丧失其稳定性.因此，对围岩稳定性进行评价、尤其对连拱隧道进行围岩稳定性评价是高速公路隧道设计、施工和运营过程中必须面临和考虑的一个重要课题，加强这一方面研究意义重大。 本文依托安庆至景德镇高速公路安徽段前家山隧道和铜黄高速公路铜汤段上坡隧道，采用有限元方法，借助大型商业有限元软件ADINA，首先以前家山隧道为研究对象，对实际工程最常用的三种开挖方法分别进行了数值模拟，分析了它们各自的围岩和支护的受力变形规律，经比较后，得出了三导洞法是Ⅲ类围岩中修建连拱隧道的较好开挖方法的结论。根据此结论以上坡隧道为研究对象，进行了三导施工方法的弹性数值模拟，对上坡隧道施工时围岩和结构的受力变形规律进行了详细分析。在弹性数值模拟的基础上，进一步进行了弹塑性分析，得到了施工过程中塑性区出现的位置并提出应对隧道断面进行优化设计以减少应力集中现象避免出现塑性区域的建议。最后建立了三维空间有限元模型，对连拱隧道开挖时的空间效应、左右洞的相互影响进行了分析。本文所得结论可对公路双连拱隧道的建设施工提供有效的参考 |
| 作者： | 凡大林 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 方诗圣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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