考虑构造应力作用下浅埋圆形隧洞的解析解

发布时间：2019-04-17 11:58

【摘要】：基于复变函数方法,通过孔边及地表的应力边界条件,获得了自重应力和构造应力作用下浅埋圆形隧洞的应力和位移解析解,并通过ANSYS有限元软件对解析解进行了验证。引入可以反映地表水平应力大小的0q项,使得该解具有一般性,对地表水平应力分量为0或不为0的情形都可进行求解。分析了隧洞开挖后的应力场及位移场。结果表明,当地表存在水平方向应力时,隧洞的侧壁区域可能会出现切向拉应力,地表水平应力越大,出现的最大拉应力也越大;随着0q的增大,洞顶向上拱起,两侧受挤压向内变形的程度会加剧,地表会出现向上隆起现象,且在洞顶正上方程度为最大。
[Abstract]:Based on the complex variable function method, the analytical solutions of stress and displacement of shallow-buried circular tunnel under the action of gravity stress and structural stress are obtained by means of the stress boundary conditions at the edge of the hole and the surface. The analytical solutions are verified by ANSYS finite element software. The 0Q term, which can reflect the horizontal stress of the surface, is introduced so that the solution is general and can be solved for the case where the horizontal stress component of the surface is 0 or not. The stress field and displacement field after tunnel excavation are analyzed. The results show that the tangential tensile stress may occur in the lateral wall of the tunnel when the horizontal stress exists on the surface, and the greater the horizontal stress is, the greater the maximum tensile stress will appear. With the increase of 0q, the roof of the tunnel is arched up, the deformation degree of both sides will be intensified, and the surface will rise up, and the degree is the largest at the top of the cave.
【作者单位】： 华北电力大学水电与岩土工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.11572126)~~
【分类号】：U452

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本文编号：2459405