岩土工程随机场实现及盾构开挖面稳定性分析
发布时间：2020-12-14 19:40
城市地下隧道工程施工由于其工程复杂,施工风险较高,一直引起较多学者的关注。盾构施工的主要风险在于压力舱的支护压力的大小,支护压力太大,容易将土体推出,太小可能造成隧道开挖面土体坍塌。这种事故曾多次出现,故对盾构隧道施工开挖面极限支护压力取值的研究十分重要。在盾构开挖面稳定性研究中,影响模拟盾构开挖面极限支护压力的值的因素有两方面:第一,多忽略了土体的非均质特征,也就是说人为将土体理想化为每一层中的土体参数均相同,但实际上根据地质勘测和研究,土体在经过多年外界环境的影响以及经历的物理作用,本身的参数在空间上具有高度的不确定性和变异性;第二,在进行盾构开挖面稳定性分析和极限支护压力概率统计分析时,传统蒙特卡罗模拟法（Monte-Carlo Simulation,简称MCS）计算可靠度所需样本较多,且统计概率分布需要进行较多次数的随机场运算,才可以达到一定的统计精度,工作量繁杂。故本文研究中基于随机场理论,引入一种由Kriging模型与Monte-Carlo法结合的主动学习方法—AK-MCS（Active learning reliability method combining Krigi...
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盾构
22图3-4三维有限差分计算模型Figure3-43Dfinitedifferencemodel本章算例仅分析各向同性下的影响，故选择的是各向同性平方指数自相关函数[37]，公式为：2[)()dρxy,z,x",y",z"θ(,]=exp-（3.14）式中，d为各单元中心点的相对距离，θ为自相关距离。本算例基于程红战等[2]研究，主要考虑隧道开挖引起土体和上部结构的影响，取自相关距离与隧道直径相等进行模拟计算，自相关距离取10m，基于3.4节方法建立的黏聚力三维随机场如图3-5所示。其中黏力的均质为20kPa，变异系数为0.25。由图在模型中不同位置的颜色不同，即不同网格中的黏聚力各有不同。这是随机场在FLAC3D中的一次典型实现。图3-5黏聚力随机场分布图Figure3-5Fielddistributionofcohesion3.5.2计算结果与分析为了研究基础底部的沉降规律，监测基础的底部各轴线交点上五个点的沉降量，监测点和轴线位置示意图如图3-6所示，监测点分别为A1-A5、B1-B5、C1-C5。其中下穿角度α为30°。分析结果如下。
22图3-4三维有限差分计算模型Figure3-43Dfinitedifferencemodel本章算例仅分析各向同性下的影响，故选择的是各向同性平方指数自相关函数[37]，公式为：2[)()dρxy,z,x",y",z"θ(,]=exp-（3.14）式中，d为各单元中心点的相对距离，θ为自相关距离。本算例基于程红战等[2]研究，主要考虑隧道开挖引起土体和上部结构的影响，取自相关距离与隧道直径相等进行模拟计算，自相关距离取10m，基于3.4节方法建立的黏聚力三维随机场如图3-5所示。其中黏力的均质为20kPa，变异系数为0.25。由图在模型中不同位置的颜色不同，即不同网格中的黏聚力各有不同。这是随机场在FLAC3D中的一次典型实现。图3-5黏聚力随机场分布图Figure3-5Fielddistributionofcohesion3.5.2计算结果与分析为了研究基础底部的沉降规律，监测基础的底部各轴线交点上五个点的沉降量，监测点和轴线位置示意图如图3-6所示，监测点分别为A1-A5、B1-B5、C1-C5。其中下穿角度α为30°。分析结果如下。
本文编号：2916916
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盾构
22图3-4三维有限差分计算模型Figure3-43Dfinitedifferencemodel本章算例仅分析各向同性下的影响，故选择的是各向同性平方指数自相关函数[37]，公式为：2[)()dρxy,z,x",y",z"θ(,]=exp-（3.14）式中，d为各单元中心点的相对距离，θ为自相关距离。本算例基于程红战等[2]研究，主要考虑隧道开挖引起土体和上部结构的影响，取自相关距离与隧道直径相等进行模拟计算，自相关距离取10m，基于3.4节方法建立的黏聚力三维随机场如图3-5所示。其中黏力的均质为20kPa，变异系数为0.25。由图在模型中不同位置的颜色不同，即不同网格中的黏聚力各有不同。这是随机场在FLAC3D中的一次典型实现。图3-5黏聚力随机场分布图Figure3-5Fielddistributionofcohesion3.5.2计算结果与分析为了研究基础底部的沉降规律，监测基础的底部各轴线交点上五个点的沉降量，监测点和轴线位置示意图如图3-6所示，监测点分别为A1-A5、B1-B5、C1-C5。其中下穿角度α为30°。分析结果如下。
22图3-4三维有限差分计算模型Figure3-43Dfinitedifferencemodel本章算例仅分析各向同性下的影响，故选择的是各向同性平方指数自相关函数[37]，公式为：2[)()dρxy,z,x",y",z"θ(,]=exp-（3.14）式中，d为各单元中心点的相对距离，θ为自相关距离。本算例基于程红战等[2]研究，主要考虑隧道开挖引起土体和上部结构的影响，取自相关距离与隧道直径相等进行模拟计算，自相关距离取10m，基于3.4节方法建立的黏聚力三维随机场如图3-5所示。其中黏力的均质为20kPa，变异系数为0.25。由图在模型中不同位置的颜色不同，即不同网格中的黏聚力各有不同。这是随机场在FLAC3D中的一次典型实现。图3-5黏聚力随机场分布图Figure3-5Fielddistributionofcohesion3.5.2计算结果与分析为了研究基础底部的沉降规律，监测基础的底部各轴线交点上五个点的沉降量，监测点和轴线位置示意图如图3-6所示，监测点分别为A1-A5、B1-B5、C1-C5。其中下穿角度α为30°。分析结果如下。
本文编号：2916916
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