錨固結(jié)構(gòu)耐久性隧道結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬論

1、錨固結(jié)構(gòu)耐久性對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響分析研究【摘要】 隨著新奧法在全世界的風(fēng)行,我國(guó)錨固結(jié)構(gòu)的工程量相當(dāng)大。僅1980年以后按新奧法原理建造的鐵路隧道即占我國(guó)隧道總條數(shù)和總長(zhǎng)度的10%。已發(fā)現(xiàn)了錨桿耐久性失效的實(shí)例。在以往的錨固設(shè)計(jì)中,都是根據(jù)整體穩(wěn)定性而采用靜態(tài)設(shè)計(jì)法,即在滿足平衡條件的前提下,認(rèn)為錨固系統(tǒng)是永久性的,一勞永逸的,不存在漸進(jìn)破壞的概念。但作為一種處于高應(yīng)力狀態(tài)的結(jié)構(gòu),并且大都深埋于地下,受施工環(huán)境、腐蝕介質(zhì)等因素的影響,將不可避免的出現(xiàn)耐久性問(wèn)題。存在諸如錨固體腐蝕、應(yīng)力松弛、錨固體強(qiáng)度逐漸衰減等問(wèn)題,諸多因素將顯著影響錨固系統(tǒng)的使用壽命。錨固結(jié)構(gòu)使用數(shù)量巨大,服役環(huán)境惡劣且耐久性

2、要求較高,并且大多數(shù)是作為主要承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,一旦出現(xiàn)耐久性問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致很?chē)?yán)重的后果,必須引起高度重視。對(duì)其耐久性的研究不僅具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,同時(shí)也關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)家安全。本文通過(guò)對(duì)戴云山隧道進(jìn)口處DK423+505斷面建立數(shù)值模型,模擬分析了隧道開(kāi)挖和支護(hù)過(guò)程中的圍巖應(yīng)力、支護(hù)內(nèi)力,并通過(guò)與實(shí)際監(jiān)控量測(cè)的圍巖位移進(jìn)行比較,證明有限元模型正確、可行。在該模型的基礎(chǔ)上,分別考慮錨固結(jié)構(gòu)的加固圍巖作用和錨固支撐作用,通過(guò)改變圍巖參數(shù)或.更多還原【Abstract】 With the popularity of new Austrian method around the world,

3、 the quantity of the anchoring structure in our country is a huge amount. Since 1980, the railway tunnels according to the principle of NATM tunnel construction took 10% of the total number and total length. There has been instances of the failure of anchorage durability.In the past, the anchorage d

4、esign was based on the overall stability, took the static design. Under the precondition of Equilibrium conditions, the anchoring system was.更多還原 【關(guān)鍵詞】 錨固結(jié)構(gòu)； 耐久性； 隧道結(jié)構(gòu)； 數(shù)值模擬； 【Key words】 Anchorage； Durability； Tunnel structure； Numerical simulation； 【索購(gòu)碩士論文全文】Q聯(lián)系Q：138113721 139938848 即付即發(fā)目錄摘要 4-5 AB

5、STRACT 5-6 第一章 緒論 11-17 1.1 問(wèn)題的提出及研究意義 11-12 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 12-16 隧道工程耐久性 12-14 錨固結(jié)構(gòu)耐久性 14-16 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 16-17 第二章 錨固結(jié)構(gòu)耐久性影響因素 17-25 2.1 錨固結(jié)構(gòu)的工作原理 17-18 錨桿的力學(xué)作用 17 錨固結(jié)構(gòu)的破壞形式 17-18 2.2 錨固結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)在耐久性方面的區(qū)別 18 2.3 錨固結(jié)構(gòu)耐久性影響因素 18-21 地質(zhì)條件 19 施工因案 19-20 應(yīng)力水平的影響 20 腐蝕介質(zhì)的影響 20-21 2.4 主要腐蝕作用及其影響因素 21-24 碳化作用

6、21-22 氯離子侵蝕作用 22 硫酸鹽侵蝕作用 22-23 錨桿桿體腐蝕 23-24 2.5 本章小結(jié) 24-25 第三章 戴云山隧道進(jìn)口工程概況 25-34 3.1 隧道概況 25 3.2 自然地理概況 25-26 地形地貌 25-26 氣候 26 3.3 地層巖性特征 26 3.4 地質(zhì)構(gòu)造 26-28 褶皺 26 斷層 26-27 節(jié)理構(gòu)造 27-28 3.5 水文地質(zhì)條件 28-29 地表水發(fā)育特征 28 地下水發(fā)育特征 28 補(bǔ)給來(lái)源 28-29 隧道涌水量預(yù)測(cè) 29 3.6 址區(qū)圍巖分級(jí) 29-30 3.7 隧道建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓 30-31 3.8 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31 3

7、.9 隧道防排水設(shè)計(jì) 31-32 防排水原則 31 防排水設(shè)計(jì) 31-32 3.10 建筑材料 32 初期支護(hù) 32 二次襯砌 32 其他材料 32 3.11 施工方法 32-33 3.12 隧道耐久性設(shè)計(jì) 33-34 耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 33 耐久性設(shè)計(jì)措施 33-34 第四章 計(jì)算理論及數(shù)值模型的建立 34-50 4.1 地下結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 34 4.2 數(shù)值方法 34-35 4.3 有限元方法概述 35-37 4.4 巖土本構(gòu)關(guān)系及強(qiáng)度理論 37-41 彈塑性本構(gòu)模型簡(jiǎn)介 37-40 圍巖強(qiáng)度判據(jù) 40-41 4.5 模型概況 41-42 4.6 單元參數(shù)選取 42-44 圍巖參數(shù) 42 初期

8、支護(hù)參數(shù) 42-43 錨桿參數(shù) 43 二次襯砌參數(shù) 43 荷載步設(shè)置 43-44 4.7 隧道修建過(guò)程模擬分析 44-46 荷載步設(shè)置 44 自重作用下的初始應(yīng)力場(chǎng)及位移場(chǎng) 44-45 建成后隧道分析 45-46 4.8 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)分析 46-49 監(jiān)控量測(cè)的目的 46-47 監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 47-48 監(jiān)控量測(cè)成果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析 48-49 4.9 本章小結(jié) 49-50 第五章 錨固結(jié)構(gòu)耐久性對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的影響分析 50-77 5.1 考慮加固圍巖作用的耐久性分析 50-59 錨固結(jié)構(gòu)弱化參數(shù)的確定 50 圍巖應(yīng)力分析 50-53 二次襯砌應(yīng)力分析 53-56 初期支護(hù)內(nèi)力分析 56-58 關(guān)鍵點(diǎn)位移分析 58-59 5.2 考慮錨桿支撐作用的耐久性分析 59-72 錨固結(jié)構(gòu)弱化參數(shù)的確定 59-61 5.2.2 ANSYS的接觸分析能力 61-62 圍巖應(yīng)力分析 62-64 二次襯砌應(yīng)力分析 64-68 初期支護(hù)內(nèi)力分析 68