隧洞新型加长式钢拱架支护结构变形性能研究

发布时间：2024-06-02 22:40

　　论文利用MIDAS/GTS软件和那文水工隧洞地质资料分别建立传统式钢拱架支护结构分析模型和新型加长式钢拱架支护结构分析模型,以此探索两种支护结构中混凝土厚度和钢拱架间距对钢拱架拱顶下沉值和拱脚内移值的影响。根据两种支护结构的模拟数据,分析两种支护结构的支护效果。通过佟李干渠1#隧洞工程案例,对比新型加长式钢拱架支护结构的模拟数据和监测数据,验证新型加长式钢拱架支护结构应用在实际工程中的支护效果。综合得出以下结论:(1)新型钢拱架支护结构是在传统式钢拱架支护结构的基础上对拱脚进行加长10cm,形成新型加长式钢拱架支护结构。新型加长式钢拱架支护结构利用拱脚加长部分和下台阶未开挖的围岩为拱架提供水平约束力,从而减小钢拱架支护结构拱脚内移值。钢拱架加长端置于上台阶两侧凹坑中的混凝土垫块上,混凝土垫块相当于增加局部围岩的等级;钢拱架加长端和混凝土垫块相互作用,相当于增大了钢拱架端部和围岩的接触面积,为钢拱架支护结构提供更大的竖向反力,减小钢拱架支护结构拱顶下沉值。利用MIDAS/GTS软件和那文水工隧洞地质资料建立分析模型,得出新型加长式钢拱架支护结构可以有效的解决传统式钢拱架支护结构在拱脚内移...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 支护结构国内外研究现状
        1.2.1 锚喷支护结构的研究现状
        1.2.2 钢拱架支护结构的研究现状
    1.3 本文研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本文创新点
第二章 钢拱架支护结构基本理论
    2.1 围岩支护的相关理论
        2.1.1 围岩支护方法
        2.1.2 支护结构压力的确定
    2.2 拱架支护结构的类型
    2.3 新型加长式钢拱架支护结构的基本理论
        2.3.1 新型加长式钢拱架支护结构的作用机制
        2.3.2 新型加长式钢拱架支护结构的施工工艺
    2.4 新型加长式钢拱架支护结构的分析方法
第三章 钢拱架支护结构数值模拟及分析
    3.1 有限元应用的基本原理
    3.2 MIDAS/GTS软件的基本理论
        3.2.1 MIDAS/GTS软件的基本组成部分
        3.2.2 围岩本构模型的选择
    3.3 MIDAS/GTS有限元模型的建立
        3.3.1 建立模型的基本资料及假定
        3.3.2 围岩及支护结构参数的选取
        3.3.3 模型的建立
    3.4 模拟结果及分析
        3.4.1 工况一模拟结果及分析
        3.4.2 工况二模拟结果及分析
        3.4.3 工况三模拟结果及分析
        3.4.4 工况四模拟结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 新型加长式钢拱架支护结构在实际工程中的应用
    4.1 工程概况
    4.2 工程地质及评价
        4.2.1 工程地质
        4.2.2 工程地质评价
    4.3 工程实例模型的建立
        4.3.1 工程实例参数的选取
        4.3.2 模型的建立
        4.3.3 模拟结果及分析
    4.4 原位测试
    4.5 数据分析
        4.5.1 监测数据分析
        4.5.2 模拟与监测数据对比分析
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3987816