深基坑爆破开挖对邻近既有隧道结构影响的动力分析
发布时间：2021-07-11 06:58
本文研究了城市地下空间开发利用过程中的邻近施工问题，研究方向为深基坑爆破施工条件下邻近城市道路隧道结构的动力响应现象。并依托重庆江北嘴农商行基坑工程与邻近隧道的保护工程，采用ANSYS/LS-DYNA显式动力分析程序建立数值模型，模拟了各个工况条件下基坑爆破开挖时，邻近既有隧道衬砌结构的动力响应，并结合爆破振动现场监测数据进行了分析，分析研究如下了问题：①基坑爆破开挖时，各个工况条件下既有隧道二次衬砌结构振动合速度在空间的分布规律，并绘制出了振动合速度峰值在隧道周边分布图。对整个基坑开挖过程中，随着深基坑开挖深度的不断加大，隧道二次衬砌结构振动合速度的变化规律。②对位于迎爆侧振动合速度较大节点进行了深入研究，分析了节点在X、Y、Z三个方向的振动速度的相互关系及节点在各个方向振动速度峰值随开挖深度的变化规律，并对三个不同方向振动速度幅值大小的影响因素进行了分析。同时分析了节点在三个方向的振动频率范围。③对既有隧道二次衬砌结构的最大主应力进行了研究。分析了二次衬砌结构在一次爆破荷载作用下的最大主（压）应力和最大主（拉）应力峰值在空间的分布规律，以及最大主（压）应力和最大主（拉）应力峰值随基...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
岩体中爆炸应力波的衰减
第三章 动力有限元理论料模型及参数选取 岩石材料石材料采用经典的双线性塑性随动模型[53]（*MAT_PLASTIC_KINEMAT编号#3），该材料模型由 Krieg 和 Key 提出，这种模型中包含了 Bausching Mises 屈服准则。该材料模型通过采用两个模量（弹性和塑性）来表示力应变行为，与材料的应变率有关，分为失效的随动硬化模型、各向同混合模型。通过材料的硬化参数 β（0≤β≤1）来调节各向同性硬化和随作用，当 0时为随动硬化， 1时为各向同性硬化，0<β<1 为混材料的应变率用Cowper Symonds模型来考虑，材料模型的应力应变关图 3-5。
界均设定为无反射边界。有限元分析单元采用 Solid164 单元，整个模型4214 个单元，计算模型网格见图 4-2。破模拟采用共节点法，根据实际施工开挖情况，分为六步开挖至设计标高挖深度为 5m。因此根据施工时的工况，建立 6 个显式动力模型，分析开挖施工的全过程中隧道二次衬砌结构的动力响应特性。各工况区别如下况一：基坑开挖深度为 5m；况二：基坑开挖深度为 10m；况三：基坑开挖深度为 15m；况四：基坑开挖深度为 20m；况五：基坑开挖深度为 25m；况六：基坑开挖深度为 30.2m。式动力模型中炸药爆破荷载，采用 2#岩石炸药进行模拟，模型中炸药单 0.4m×0.4m×0.4m。式动力模型中岩石、混凝土、炸药等材料参数的选取见 3.3 材料模型及。
【参考文献】：
期刊论文
[1]外滩通道基坑开挖对既有隧道结构影响分析[J]. 刘涛. 中国市政工程. 2010(S1)
[2]深基坑施工对邻近地铁隧道的影响预测[J]. 戴博红. 城市轨道交通研究. 2008(08)
[3]考虑空间效应的基坑开挖及数值模拟[J]. 吴华,郑刚. 低温建筑技术. 2007(02)
[4]软土地区深基坑变形特性分析[J]. 李琳,杨敏,熊巨华. 土木工程学报. 2007(04)
[5]小间距隧道爆破开挖动力效应数值模拟研究[J]. 李云鹏,艾传志,韩常领,霍明. 爆炸与冲击. 2007(01)
[6]二十一世纪是城市地下空间开发利用的年代[J]. 王梦恕. 民防苑. 2006(S1)
[7]深基坑开挖过程中渗流-应力耦合数值模拟[J]. 裴桂红,吴军,刘建军,梁冰. 岩石力学与工程学报. 2004(S2)
[8]坑底加固对平行换乘车站基坑变形影响的计算分析[J]. 姚燕明,周顺华,孙巍,陈绪禄. 地下空间. 2004(01)
[9]复线隧道施工爆破对既有隧道的影响分析[J]. 谭忠盛,杨小林,王梦恕. 岩石力学与工程学报. 2003(02)
[10]邻近侧向爆破作用下既有隧道减震问题分析[J]. 吴浩艺,刘慧,史雅语,杨年华. 爆破. 2002(04)
博士论文
[1]结构拆除及爆破震动效应研究[D]. 言志信.重庆大学 2002
硕士论文
[1]爆破荷载下隧道围岩的损伤分析[D]. 刘礼标.重庆交通大学 2009
[2]建筑结构对爆破震动响应的数值模拟研究[D]. 黄志强.武汉科技大学 2003
本文编号：3277582
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
岩体中爆炸应力波的衰减
第三章 动力有限元理论料模型及参数选取 岩石材料石材料采用经典的双线性塑性随动模型[53]（*MAT_PLASTIC_KINEMAT编号#3），该材料模型由 Krieg 和 Key 提出，这种模型中包含了 Bausching Mises 屈服准则。该材料模型通过采用两个模量（弹性和塑性）来表示力应变行为，与材料的应变率有关，分为失效的随动硬化模型、各向同混合模型。通过材料的硬化参数 β（0≤β≤1）来调节各向同性硬化和随作用，当 0时为随动硬化， 1时为各向同性硬化，0<β<1 为混材料的应变率用Cowper Symonds模型来考虑，材料模型的应力应变关图 3-5。
界均设定为无反射边界。有限元分析单元采用 Solid164 单元，整个模型4214 个单元，计算模型网格见图 4-2。破模拟采用共节点法，根据实际施工开挖情况，分为六步开挖至设计标高挖深度为 5m。因此根据施工时的工况，建立 6 个显式动力模型，分析开挖施工的全过程中隧道二次衬砌结构的动力响应特性。各工况区别如下况一：基坑开挖深度为 5m；况二：基坑开挖深度为 10m；况三：基坑开挖深度为 15m；况四：基坑开挖深度为 20m；况五：基坑开挖深度为 25m；况六：基坑开挖深度为 30.2m。式动力模型中炸药爆破荷载，采用 2#岩石炸药进行模拟，模型中炸药单 0.4m×0.4m×0.4m。式动力模型中岩石、混凝土、炸药等材料参数的选取见 3.3 材料模型及。
【参考文献】：
期刊论文
[1]外滩通道基坑开挖对既有隧道结构影响分析[J]. 刘涛. 中国市政工程. 2010(S1)
[2]深基坑施工对邻近地铁隧道的影响预测[J]. 戴博红. 城市轨道交通研究. 2008(08)
[3]考虑空间效应的基坑开挖及数值模拟[J]. 吴华,郑刚. 低温建筑技术. 2007(02)
[4]软土地区深基坑变形特性分析[J]. 李琳,杨敏,熊巨华. 土木工程学报. 2007(04)
[5]小间距隧道爆破开挖动力效应数值模拟研究[J]. 李云鹏,艾传志,韩常领,霍明. 爆炸与冲击. 2007(01)
[6]二十一世纪是城市地下空间开发利用的年代[J]. 王梦恕. 民防苑. 2006(S1)
[7]深基坑开挖过程中渗流-应力耦合数值模拟[J]. 裴桂红,吴军,刘建军,梁冰. 岩石力学与工程学报. 2004(S2)
[8]坑底加固对平行换乘车站基坑变形影响的计算分析[J]. 姚燕明,周顺华,孙巍,陈绪禄. 地下空间. 2004(01)
[9]复线隧道施工爆破对既有隧道的影响分析[J]. 谭忠盛,杨小林,王梦恕. 岩石力学与工程学报. 2003(02)
[10]邻近侧向爆破作用下既有隧道减震问题分析[J]. 吴浩艺,刘慧,史雅语,杨年华. 爆破. 2002(04)
博士论文
[1]结构拆除及爆破震动效应研究[D]. 言志信.重庆大学 2002
硕士论文
[1]爆破荷载下隧道围岩的损伤分析[D]. 刘礼标.重庆交通大学 2009
[2]建筑结构对爆破震动响应的数值模拟研究[D]. 黄志强.武汉科技大学 2003
本文编号：3277582
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