隧道二衬结构问题研究

发布时间：2017-05-03 03:16

  本文关键词：隧道二衬结构问题研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：二次衬砌厚度与结构类型对隧道的安全性和经济性有着重要的影响,本文以重庆轨道交通四号线七标项目为工程依托,通过理论分析和数值模拟,研究了二次衬砌厚度和结构类型对隧道受力状态的影响。主要研究内容和结论如下:1.阐述了支护结构理论的发展历程,介绍了围岩的特性以及松动压力和形变压力的计算方法,论述了隧道围岩破坏机理以及失稳判据,介绍了隧道安全系数的计算方法。2.采用MIDAS-GTS软件分别模拟计算了Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩不同二次衬砌厚度条件下隧道的受力状况,求出了相对应的衬砌强度安全系数,探讨了二。次衬砌厚度与隧道结构。内力以及衬砌强度。安全系数的关系。计算结果表明,与现行的规范相比二次衬砌厚度可以进一步优化。3.在二衬厚度一定的条件下,分别以五心圆式和三心圆式二衬结构类型建立模型,求出相对应的衬砌强度安全系数,探讨了二衬结构类型与隧道结构。内力以及衬砌强度。安全系数的关系,分析结果为选择合理的二衬结构类型提供了参考依据。
【关键词】：二次衬砌 厚度 结构类型 安全系数
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.91
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 问题的提出及研究意义8-10
• 1.2 隧洞支护结构理论的发展与现状10-12
• 1.2.1 古典压力理论阶段10
• 1.2.2 松散体理论阶段10-11
• 1.2.3 现代支护理论11-12
• 1.3 国内外对二衬研究历史及现状12-14
• 1.4 本文研究的主要内容及方法14-15
• 第二章 衬砌支护对象分析和二次衬砌功能分析15-29
• 2.1 复合式衬砌支护对象分析15-24
• 2.1.1 围岩松动压力计算15-20
• 2.1.2 围岩形变压力计算20-24
• 2.2 二次衬砌受力及稳定性影响因素24-26
• 2.2.1 地质因素24-25
• 2.2.2 人为因素25-26
• 2.3 二次衬砌功能研究26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 隧道围岩破坏分析及安全系数定义29-37
• 3.1 隧道围岩破坏力学机理29-30
• 3.1.1 软弱岩体的破坏29-30
• 3.1.2 碎裂岩体的破坏30
• 3.2 隧道围岩失稳判据30-34
• 3.2.1 围岩强度判据30-31
• 3.2.2 围岩变形量或变形率判据31-34
• 3.3 安全系数定义及计算34-35
• 3.3.1 传统的极限分析法中安全系数定义34
• 3.3.2 有限元极限分析法中安全系数的定义34-35
• 3.3.3 安全系数的计算35
• 3.4 本章小结35-37
• 第四章 二次衬砌厚度对隧道受力状态的影响分析37-55
• 4.1 概述37
• 4.2 工程概况37-40
• 4.2.1 工程概况37-39
• 4.2.2 地质概况39-40
• 4.3 模型建立40-42
• 4.3.1 二维模型的建立40-41
• 4.3.2 本构关系的选取41
• 4.3.3 模拟参数的选取41-42
• 4.3.4 边界条件的选定42
• 4.3.5 开挖与支护过程模拟42
• 4.4 Ⅲ级围岩数值模拟结果分析42-46
• 4.4.1 内力分析42-45
• 4.4.2 衬砌强度安全系数计算45-46
• 4.5 Ⅳ级围岩数值模拟结果分析46-49
• 4.5.1 内力分析46-48
• 4.5.2 衬砌强度安全系数计算48-49
• 4.6 Ⅴ级围岩数值模拟结果分析49-53
• 4.6.1 内力分析50-52
• 4.6.2 衬砌强度安全系数计算52-53
• 4.7 本章小结53-55
• 第五章 二次衬砌结构类型对隧道受力状态的影响分析55-66
• 5.1 概述55
• 5.2 模型建立55-56
• 5.2.1 二维模型的建立55
• 5.2.2 本构关系的选取55
• 5.2.3 模拟参数的选取55-56
• 5.2.4 边界条件的选定56
• 5.2.5 开挖与支护过程模拟56
• 5.3 Ⅲ级围岩数值模拟结果分析56-59
• 5.3.1 内力分析57-58
• 5.3.2 衬砌强度安全系数计算58-59
• 5.4 Ⅳ级围岩数值模拟结果分析59-62
• 5.4.1 内力分析59-61
• 5.4.2 衬砌强度安全系数计算61-62
• 5.5 Ⅴ级围岩数值模拟结果分析62-64
• 5.5.1 内力分析62-64
• 5.5.2 衬砌强度安全系数计算64
• 5.6 本章小结64-66
• 第六章 结论与展望66-67
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71
• 在校期间发表的论著及取得科研成果71

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