高水压公路隧道的结构受力特征及对围岩稳定性的影响
本文选题:受力特征 + 围岩 ; 参考:《公路工程》2017年01期
【摘要】:以四川省某公路的高水压隧道为对象,采用有限元软件ANSYS11.0,对其结构的受力特征和围岩的稳定性进行了研究。结果表明,水压力对隧道所受的轴力、弯矩、剪力影响最大,受水压力的影响,轴力增加69%以上、弯矩增加97%以上、剪力增加203%以上。在水压力作用系数相同时,在衬砌背后排水系统排出的地下水时,衬砌内力、塑性应变、隧道位移最大值要大于从衬砌渗出的数值,但增幅很小。无论是蛋形断面还是圆形断面,隧道轴力、位移矢量、竖向位移的最大值均有一定程度的减小,两种断面的减小幅度非常相近,圆形断面对隧道结构受力与围岩稳定性要比蛋形断面好。水压力分布不均匀的衬砌内力、塑性应变、隧道位移最大值比分布均匀的要大,其中弯矩、塑性应变最大值增加非常明显,分别增加了100%、443%,水压力分布不均匀对隧道结构受力、围岩稳定性影响较大。
[Abstract]:Taking the high water pressure tunnel of a highway in Sichuan province as an example, the stress characteristics of the structure and the stability of surrounding rock are studied by using the finite element software ANSYS11.0. The results show that the water pressure has the greatest influence on the axial force, bending moment and shear force of the tunnel. Under the influence of the water pressure, the axial force increases by more than 69%, the bending moment increases by more than 97%, and the shear force increases by more than 203%. When the water pressure coefficient is the same, the maximum value of lining internal force, plastic strain and tunnel displacement is larger than that of seepage from lining, but the increase is very small. The maximum values of tunnel axial force, displacement vector and vertical displacement are reduced to a certain extent, regardless of the egg section or circular section, and the amplitude of the decrease of the two sections is very similar. The circular section is better than the egg section on the stress of tunnel structure and the stability of surrounding rock. The maximum values of internal force, plastic strain and tunnel displacement with uneven distribution of water pressure are larger than those of uniform distribution. Among them, the maximum value of bending moment and plastic strain increases very obviously, with an increase of 100% 443%, respectively. The uneven distribution of water pressure exerts stress on the tunnel structure. The stability of surrounding rock is greatly affected.
【作者单位】: 山西交通职业技术学院;
【分类号】:U451.2
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,本文编号:1879015
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