深埋马蹄形隧道开挖围岩应力与位移的复变函数解
发布时间:2018-04-28 10:10
本文选题:复变函数法 + 柯西积分法 ; 参考:《土木建筑与环境工程》2014年01期
【摘要】:利用复变函数解法中的柯西积分法,求解工程中常用的单心圆仰拱马蹄形隧道在弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解表达式。由于是深埋隧道,且埋深与孔径之比较大,故不考虑重力梯度影响,直接把重力作用化为无限远处作用有P1、P2的外载;求解出马蹄形隧道孔洞在弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解表达式。结合典型断面,利用三维有限元分析软件MADIS/GTS建立二维平面应变模型,对理论推导单心圆马蹄形隧道在弹性平面内的解析解公式进行验证。分析表明,有限元结果和解析解结果有较好的吻合性,证明了新方法的准确性,针对深埋马蹄形隧道开挖工程,可以快捷地评估围岩应力状态及位移变形。
[Abstract]:By using the Cauchy integral method in the solution of complex variable function, the analytical expressions of stress and displacement values at any point in the elastic half-space of monocentric circular invert horseshoe tunnel are solved. Because it is a deep buried tunnel, and the buried depth is larger than the aperture, it is not considered the influence of gravity gradient, so the external load of P _ (1) P _ (2) is directly changed from gravity action to infinite distance action. The analytical expressions of stress and displacement values at any point in the elastic half-space of a horseshoe tunnel hole are obtained. The two-dimensional plane strain model is established by using the three-dimensional finite element analysis software MADIS/GTS, and the analytical solution formula of the monocentric horseshoe tunnel in the elastic plane is verified. The analysis shows that the finite element method is in good agreement with the analytical solution, which proves the accuracy of the new method. For the deep burying horseshoe tunnel excavation, the stress state and displacement deformation of surrounding rock can be evaluated quickly.
【作者单位】: 厦门理工学院土木工程与建筑学院;华侨大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51278208)
【分类号】:U451.2
【参考文献】
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【共引文献】
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4 郝婷s,
本文编号:1814823
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