地表超载作用下隧道失稳破坏的上限有限元分析

发布时间：2017-07-02 04:08

  本文关键词：地表超载作用下隧道失稳破坏的上限有限元分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对地表超载作用下隧道稳定性和破坏模式问题,基于刚体平动运动单元上限有限元理论编程并计算分析,获得了浅埋隧道失稳临界超载系数上限解和刚性运动块体体系破坏模式。通过与现有的刚性块体极限分析上限法以及极限分析上、下限有限元法计算结果的对比分析,验证了上限解的可靠性。研究结果表明,(1)临界超载系数sσ黏聚力c之比s(σ/c)随土体内摩擦角?和隧道埋深C与直径D之比(C/D)的增大而相应增大,随土体重度与黏聚力参数(γD/c)的增大而减小;(2)C/D和?对隧道破坏模式的影响较明显;C/D增大,则隧道破坏范围增加;内摩擦角?增大,刚性运动块体破坏模式相互错动更加显著,相比而言,γD/c对破坏模式的影响并不显著;(3)刚体平动运动单元上限有限元上限解精度高,所得刚性运动块体破坏模式具有滑移线形态,能精细地反映隧道失稳破坏特征。
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;中国安全生产科学研究院;
【关键词】： 地表超载 浅埋隧道 稳定性 上限有限元 刚体平动运动单元 破坏模式
【基金】：国家自然科学基金(No.51008309;No.51208522) 中国安全生产科学研究院基本科研业务费专项(No.2014JBKY01)
【分类号】：U451
【正文快照】： 1引言由于隧道工程大量出现,评估隧道稳定性成为一项重要任务。地表存在超载时隧道易发生失稳破坏,可能对周边建筑、环境造成不利影响,探讨地表临界超载值及隧道破坏模式具有重要意义。极限分析是为隧道稳定性问题分析的主要方法之一。Davis等[1]利用4种简化破坏模式和极限分

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 杨峰;阳军生;赵炼恒;;浅埋隧道工作面破坏模式与支护反力研究[J];岩土工程学报;2010年02期

2 杨峰;赵炼恒;张箭;阳军生;;基于刚体平动运动单元的上限有限元研究[J];岩土力学;2014年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李淑;张顶立;李志佳;;北京地铁浅埋暗挖区间隧道塌陷机理[J];北京交通大学学报;2012年01期

2 赵炼恒;孙秋红;黄阜;邹金锋;;非关联流动准则对浅埋隧道稳定性影响的上限分析[J];公路交通科技;2012年12期

3 石钰锋;阳军生;杨峰;唐鹏;;软弱围岩大断面隧道相向施工围岩稳定性分析与掌子面加固研究[J];公路交通科技;2013年05期

4 李永靖;张旭;闫宣澎;邢洋;;浅埋暗挖法地铁施工引起地表沉降规律研究[J];广西大学学报(自然科学版);2013年03期

5 周森;张学民;杨峰;罗强;龙万学;;浅埋软弱围岩隧道掌子面失稳破坏模式研究[J];公路交通科技(应用技术版);2013年11期

6 张佳华;杨小礼;梁桥;张标;孟飞;;非偏压与偏压条件下浅埋隧道围岩压力的极限分析[J];公路交通科技;2014年05期

7 高连生;赵炼恒;李亮;唐高朋;;带台阶的多级边坡稳定性上限分析[J];公路交通科技;2014年06期

8 周森;张学民;龙万学;杨峰;阳军生;;软弱围岩隧道贯通前工作面稳定性评价[J];中外公路;2014年05期

9 党发宁;黄俊;郭婵娟;;基于Duncan-Chang模型探索土质隧道固有稳定性[J];兰州理工大学学报;2015年02期

10 赵明华;彭珩;张锐;;方形隧道稳定性极限分析有限元数值模拟[J];公路交通科技;2015年05期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年

2 黄阜;隧道围岩塌落机理与锚杆支护结构的上限分析研究[D];中南大学;2012年

3 王立川;浅埋偏压隧道围岩压力与开挖进尺优化的极限分析方法[D];中南大学;2011年

4 项志敏;浅埋隧道围岩稳定性分析与施工关键技术研究[D];中南大学;2012年

5 师晓权;软弱围岩隧道掌子面稳定性控制及预加固技术研究[D];西南交通大学;2012年

6 游鹏飞;地铁隧道施工风险机理研究[D];西南交通大学;2013年

7 汤旅军;干砂和饱和砂性土中盾构开挖面稳定数值和离心试验研究[D];浙江大学;2014年

8 李昌友;淤泥质地层地下通道暗挖施工风险分析与地层加固研究[D];中南大学;2014年

9 雷金山;广州地铁隐伏型岩溶地基稳定性分析及充填处理技术研究[D];中南大学;2014年

10 张道兵;深埋硐室围岩压力上限解与结构体系可靠度[D];中南大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨德升;复杂条件下大断面小净距隧道施工方法及荷载分布力学机制研究[D];中南大学;2011年

2 李永鑫;浅埋隧道围岩压力的上限分析与围岩稳定性研究[D];中南大学;2012年

3 刘志;浅覆地铁盾构隧道地表隆起破坏模式与开挖面极限支护力研究[D];中南大学;2012年

4 张建;浅埋双侧偏压小净距隧道围岩压力及施工力学效应研究[D];重庆大学;2012年

5 曹文海;凤凰山隧道浅埋软弱围岩与支护结构的相互作用研究[D];长安大学;2013年

6 潘秋景;盾构隧道开挖面稳定性机动分析[D];中南大学;2014年

7 曹成勇;浅埋透水复合地层泥水盾构开挖面稳定性及掘进参数研究[D];中南大学;2014年

8 蒋民;浅埋隧道掌子面支护反力上限计算方法的研究[D];中南大学;2014年

9 张标;各种不利因素下浅埋隧道稳定性的上限分析[D];中南大学;2014年

10 邱志博;基于上限分析有限元的岩溶区地基承载力研究[D];湖南大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 杨峰;阳军生;;浅埋隧道围岩压力确定的极限分析方法[J];工程力学;2008年07期

2 姜功良;浅埋软土隧道稳定性极限分析[J];土木工程学报;1998年05期

3 秦会来;黄茂松;马少坤;;黏土基坑抗隆起稳定分析的多块体上限解[J];岩石力学与工程学报;2010年01期

4 陈祖煜;土力学经典问题的极限分析上、下限解[J];岩土工程学报;2002年01期

5 殷建华,陈健,李焯芬;考虑孔隙水压力的土坡稳定性的刚体有限元上限分析[J];岩土工程学报;2003年03期

6 秦会来;黄茂松;;双层地基极限承载力的极限分析上限法[J];岩土工程学报;2008年04期

7 杨峰;阳军生;赵炼恒;;浅埋隧道工作面破坏模式与支护反力研究[J];岩土工程学报;2010年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林治平;论上限法解题方法的分类与应用[J];南昌大学学报(工科版);1990年03期

2 李秀娟;杨俊杰;丁原东;王延凤;;上限法在加筋土结构物稳定性分析中的应用[J];岩土力学;2009年08期

3 杨洪杰,沈珠江,王建华,张宙云;c-φ材料的三维上限分析[J];上海交通大学学报;2003年12期

4 陈康;;层状岩质边坡稳定性有限元塑性极限分析上限法研究[J];公路工程;2014年04期

5 秦飞虎;黄文雄;;基于极限分析上限法的地基承载力计算[J];地下空间与工程学报;2013年S2期

6 林治平;上限法与滑移线法的一致及其相互补充[J];南昌大学学报(工科版);1989年02期

7 林治平,江雄心;带齿杯形件镦挤过程的计算机模拟——利用上限法模拟非稳定变形过程研究Ⅲ[J];南昌大学学报(工科版);1992年04期

8 李泽;王均星;张小艳;;基于刚性块体系统的岩质边坡稳定性上限法研究[J];岩石力学与工程学报;2014年S1期

9 秦会来;陈祖煜;刘立鹏;;基于上限理论的软土基坑抗隆起稳定分析方法[J];岩土工程学报;2012年09期

10 ;更正[J];土木工程学报;2013年09期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 李秀娟;杨俊杰;原晓军;王延凤;;加筋土准粘聚力原理在极限分析上限法中的应用[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集（二）[C];2008年

2 吴志明;王洪义;;齿轮分流成形的上限法分析[A];塑性加工技术文集[C];1992年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘锋涛;结构塑性极限分析上限法数值计算方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 李秀娟;极限分析上限法在加筋土结构物稳定性分析中的应用[D];中国海洋大学;2008年

2 张迎宾;边坡稳定性塑性极限分析上限法研究[D];中南大学;2010年

3 宋晓宇;考虑强度各向异性的软土基坑抗隆起稳定性上限分析[D];同济大学;2007年

  本文关键词：地表超载作用下隧道失稳破坏的上限有限元分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：508474