隧道开挖围岩土压力拱效应分析

发布时间：2017-10-05 12:10

  本文关键词：隧道开挖围岩土压力拱效应分析

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【摘要】：采用弹塑性理论应力反馈算法,研发材料本构模型子程序,将土的应力路径本构模型嵌入大型有限元软件ABAQUS,通过对三轴压缩和三轴拉伸试验条件的数值模拟,验证了子程序的精度。利用二次开发后的ABAQUS对隧道开挖过程进行了三维有限元分析,从不均匀变形、应力重分配、应力路径和地表沉降规律四个方面研究了由重力引起的大主应力改变产生的土压力拱效应。研究结果表明:隧道开挖过程中,围岩土体中的应力路径变化非常复杂,并受几何位置和开挖进程影响;隧道埋深较浅时,土压力拱作用至地表,尚未完全发挥支撑作用,表现为隧道上方土体的整体沉陷变形;隧道埋深较深时,土压力拱的作用未影响至地表,充分发挥了支撑作用,表现为隧道上方土体的塌落变形;土压力拱的作用范围受隧道埋深影响不大,约为隧道半径的3倍。
【作者单位】： 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;驻中石化北京燕山分公司军事代表室;
【关键词】： 隧道开挖 拱效应 应力路径 本构模型
【基金】：国家自然科学基金(51278012,51522802,51538001)
【分类号】：U451.2;U455
【正文快照】： 燕山分公司军事代表室,北京)1引言土、岩石与混凝土等岩土材料,是拉压强度不相等的摩擦材料,单轴拉伸强度显著低于其单轴压缩强度,工程中必须充分发挥岩土材料的压缩强度。拱桥、拱坝即为典型的拱结构,可将上部荷载转化为拱的切向应力,利用岩土类材料的抗压强度提高结构的承载

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本文编号：976710