第4章地下建筑結(jié)構(gòu)的計算方法課件

第4章地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法荷載-結(jié)構(gòu)法地層-結(jié)構(gòu)法第4章地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展4.1

地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展19世紀(jì)以前采用經(jīng)驗方法19世紀(jì)初，將地下結(jié)構(gòu)作為剛性結(jié)構(gòu)19世紀(jì)后期，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，按照框架結(jié)構(gòu)計算20世紀(jì)中期，開始考慮地層的彈性抗力20世紀(jì)70年代，數(shù)值計算方法被引入4.1地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展19世紀(jì)以前采用經(jīng)驗方法4.2

地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法荷載-結(jié)構(gòu)方法根據(jù)地層壓力計算荷載結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算內(nèi)力構(gòu)件截面設(shè)計4.2地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法荷載-結(jié)構(gòu)方法根據(jù)地層壓力計算常用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算隔離體梁、剛架、拱的內(nèi)力計算梁、剛架、拱的位移計算梁、剛架、拱的內(nèi)力圖常用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算隔離體q(x)Q(x)+dQ(x)M(x)+dM(x)Q(x)M(x)dx剪力圖上某點(diǎn)處的切線斜率等于該點(diǎn)處荷載集度的大小。彎矩圖上某點(diǎn)處的切線斜率等于該點(diǎn)處剪力的大小。dxxq(x)靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法q(x)Q(x)+dQ(x)M(x)+dM(x)Q(x)當(dāng)結(jié)構(gòu)只受載荷作用的影響時，支座不移動c＝0，位移計算公式為：du、dv、d

為微段的變形靜定結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式當(dāng)結(jié)構(gòu)只受載荷作用的影響時，支座不移動du、dv、d為微超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算力法位移法力矩分配法矩陣位移法彈性地基梁超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算力法力法：以多余力為基本未知量位移條件求多余力其它反力內(nèi)力位移法：結(jié)點(diǎn)位移為基本未知量平衡條件求位移桿端彎矩內(nèi)力力法與位移法力法：以多余力為基本未知量位移條件求多余力其它反力內(nèi)力位移法轉(zhuǎn)動剛度：使A端旋轉(zhuǎn)單位角度時，在A端需加的力矩稱為AB桿在A端的轉(zhuǎn)動剛度。表示：SABABMAB=1=1lABSAB=1l力矩分配法轉(zhuǎn)動剛度：使A端旋轉(zhuǎn)單位角度時，在A端需加的力矩稱為AB桿14532M分配系數(shù)：力矩平衡方程：114532M分配系數(shù)：力矩平衡方程：1力矩分配法的解題步驟（1）在剛結(jié)點(diǎn)處加上附加剛臂，使原結(jié)構(gòu)成為單跨靜定梁的組合體，計算分配系數(shù)。（結(jié)構(gòu)處于鎖住狀態(tài)）（2）計算桿端的固端彎矩，求結(jié)點(diǎn)不平衡力矩。（3）將不平衡力矩反號后，按分配系數(shù)、傳遞系數(shù)進(jìn)行分配、傳遞。（將鎖住的結(jié)點(diǎn)放松）（4）將各桿的固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩相加求得各桿的最后彎矩。（5）繪內(nèi)力圖。力矩分配法的解題步驟工程類比法地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計受到多種復(fù)雜因素的影響，理論計算存在很多不確定性，計算結(jié)果的合理性需借助經(jīng)驗類比方法進(jìn)行判斷工程類比法地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計受到多種復(fù)雜因素的影響，理論計算地層-結(jié)構(gòu)方法將襯砌與地層作為整體，在滿足變形協(xié)調(diào)條件下分別計算襯砌與地層的內(nèi)力，并據(jù)以驗算地層的穩(wěn)定性，進(jìn)行構(gòu)件的截面設(shè)計地層-結(jié)構(gòu)方法將襯砌與地層作為整體，在滿足變形協(xié)調(diào)條件下分別常用數(shù)值模擬方法有限元法基本思路：將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)看成由有限個僅在結(jié)點(diǎn)處聯(lián)結(jié)的整體，首先對每一個單元分析其特性，建立相關(guān)物理量之間的相互聯(lián)系。然后，依據(jù)單元之間的聯(lián)系再將各單元組裝成整體，從而獲得整體特性方程，應(yīng)用方程相應(yīng)的解法，即可完成整個問題的分析分析過程：結(jié)構(gòu)離散化確定單元位移模式單元特性分析集成總體特性接方程求未知量常用數(shù)值模擬方法有限元法基本思路：將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)看成由有限個僅有限差分法有限差分方法是將所有研究區(qū)域內(nèi)的基本控制微分物理方程與邊界條件近似差分方程表示，而將求解微分方程的問題變成在研究區(qū)域內(nèi)特殊點(diǎn)上求解代數(shù)方程的問題有限差分法有限差分方法是將所有研究區(qū)域內(nèi)的基本控制微分物理方工程實(shí)例牛欄江—滇池補(bǔ)水工程庫內(nèi)泵站地下洞室群圍巖穩(wěn)定性分析近年來，云南省滇池流域由于水環(huán)境不斷惡化，水資源極度匱乏，嚴(yán)重制約了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展；牛欄江——滇池補(bǔ)水工程除為滇池補(bǔ)水、治理滇池污染外，還立足長遠(yuǎn)緩解了昆明、曲靖的水資源短缺問題；作為牛欄江——滇池補(bǔ)水工程的核心項目之一庫內(nèi)泵站的地下洞室群，總共投資44.04億元。工程實(shí)例牛欄江—滇池補(bǔ)水工程庫內(nèi)泵站地下洞室群圍巖穩(wěn)定性分析庫內(nèi)地下洞室群平面布置圖庫內(nèi)地下洞室群平面布置圖地下廠房位于干河右岸，廠區(qū)巖溶發(fā)育，廠房地下埋深約110m，洞室均位于地下水位以下，外水壓力達(dá)0.42～0.58MPa，地下水涌水量大。邊墻局部穩(wěn)定性差，以Ⅲ類圍巖為主，因地下廠房跨度大，不排除遇溶洞的可能性頂拱易產(chǎn)生掉塊、塌方，頂拱巖體也以III類圍巖為主。所以圍巖穩(wěn)定問題是庫內(nèi)泵站地下廠房的主要問題工程問題地下廠房位于干河右岸，廠區(qū)巖溶發(fā)育，廠房地下埋深約110m，計算網(wǎng)格整個三維模型尺寸為348m×370m×282m，整個模型由581202個單元和99785個節(jié)點(diǎn)組成，計算網(wǎng)格如圖所示計算網(wǎng)格整個三維模型尺寸為348m×370m×282m，整個庫內(nèi)泵站江地下洞室群幾何模型庫內(nèi)泵站江地下洞室群幾何模型第4章地下建筑結(jié)構(gòu)的計算方法課件調(diào)壓井模型網(wǎng)格

主廠房模型網(wǎng)格

調(diào)壓井模型網(wǎng)格主廠房模型網(wǎng)格交通洞模型網(wǎng)格

通風(fēng)洞模型網(wǎng)格

引水隧洞模型網(wǎng)格

交通洞模型網(wǎng)格通風(fēng)洞模型網(wǎng)格引水隧洞模型網(wǎng)格工作豎井模型網(wǎng)格

壓力管道模型網(wǎng)格

工作豎井模型網(wǎng)格壓力管道模型網(wǎng)格計算條件邊界條件和初始應(yīng)力條件：計算模型除邊坡設(shè)為自由邊界外，模型底部(z=1620m)設(shè)為固定約束邊界，模型四周設(shè)為法向約束邊界。在初始條件中考慮水平構(gòu)造應(yīng)力為自重應(yīng)力的1.5倍。支護(hù)：根據(jù)設(shè)計支護(hù)方案，各地下廠房及洞室均考慮襯砌支護(hù)，施加襯砌支護(hù)時考慮圍巖應(yīng)力釋放70%。主廠房襯砌為掛網(wǎng)噴混凝土結(jié)構(gòu)，拱頂厚度1m，邊墻厚度為1.5m?？尚行匝芯繄蟾嬷薪ㄗh拱頂施加15~20m預(yù)應(yīng)力錨索，邊墻隨機(jī)4~6m錨桿支護(hù)，在廠房開挖過程中未考慮錨桿和錨索支護(hù)計算條件邊界條件和初始應(yīng)力條件：計算模型除邊坡設(shè)為自由邊界外計算過程所考慮的地下洞室群中，壓力管道、施工井、通風(fēng)管和交通洞一次性挖除，主廠房和調(diào)壓井分九層開挖。主廠房分層開挖所對應(yīng)的高程如圖所示計算過程所考慮的地下洞室群中，壓力管道、施工井、通風(fēng)管和模型所再用巖體力學(xué)參數(shù)如表所示材料容重(kg/m3)內(nèi)聚力C(MPa)內(nèi)摩擦角φ(°)彈性模量E(GPa)泊松比μ抗拉強(qiáng)度（MPa）III類圍巖27000.73770.270.5弱風(fēng)化灰?guī)r27000.4340.750.270.5襯砌2700348300.1672模型所再用巖體力學(xué)參數(shù)如表所示材料容重內(nèi)聚力內(nèi)摩擦角彈性模量計算步驟：考慮到設(shè)計院提出的施工方案，并結(jié)合計算分析的需要，這里將本次計算分析采用的計算步驟簡述如下：

1、計算初始地應(yīng)力（在天然地下水位下），按水平構(gòu)造應(yīng)力豎向應(yīng)力的1.5倍考慮；

2、開挖交通洞，并考慮其襯砌支護(hù)；

3、開挖工作井，并考慮其襯砌支護(hù)；

4、開挖通風(fēng)管，并考慮其襯砌支護(hù)；

5、開挖第一層主廠房，考慮圍巖應(yīng)力釋放70%；

6、施加第一層襯砌結(jié)構(gòu)，計算開挖過程中將天然地下水作用于第一層襯砌上的水荷載，并施加襯砌上；

7、重復(fù)第五、第六步直至主廠房完全開挖計算步驟：地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析天然狀態(tài)下邊坡初始應(yīng)力分布特征初始地應(yīng)力條件下，巖體第一主應(yīng)力分布

初始地應(yīng)力條件下，巖體第三主應(yīng)力分布地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析天然狀態(tài)下邊坡初始應(yīng)力分布特征交通洞、工作井和通風(fēng)洞開挖后應(yīng)力分布特征(a)第一主應(yīng)力分布(b)第三主應(yīng)力分布交通洞開挖后，交通洞中軸線剖面巖體第一、三主應(yīng)力分布

地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析交通洞、工作井和通風(fēng)洞開挖后應(yīng)力分布特征(a)第一主應(yīng)力分地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析(a)第一主應(yīng)力分布(b)第三主應(yīng)力分布工作井挖后，交通洞中軸線剖面巖體第一、三主應(yīng)力分布

地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析(a)第一主應(yīng)力分布(b)地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析(a)第一主應(yīng)力分布(b)第三主應(yīng)力分布通風(fēng)洞開挖后，交通洞中軸線剖面巖體第一、三主應(yīng)力分布

地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析(a)第一主應(yīng)力分布(b)交通洞開挖后，交通洞中軸線剖面位移分布圖

工作井開挖后，工作井中軸線剖面位移分布圖

通風(fēng)洞開挖后，通風(fēng)洞中軸線剖面位移分布圖

交通洞、工作井和通風(fēng)洞開挖后應(yīng)力分布特征交通洞開挖后，交通洞中軸線剖面位移分布圖工作井開挖后，工作主廠房開挖后應(yīng)力分布特征(a)第一層開挖

(b)第四層開挖

(c)第六層開挖(d)第九層開挖

主廠房各層開挖后I剖面最大主應(yīng)力應(yīng)力分布圖

主廠房開挖后應(yīng)力分布特征(a)第一層開挖(b)第四層開(a)第一層開挖

(b)第四層開挖

(c)第六層開挖(d)第九層開挖

主廠房各層開挖后II剖面最大主應(yīng)力應(yīng)力分布圖

(a)第一層開挖(b)第四層開挖(c)第六層開挖(主廠房開挖后位移分布特征(a)第一層開挖

(b)第四層開挖

(c)第六層開挖(d)第九層開挖

主廠房各層開挖后I剖面位移分布圖

主廠房開挖后位移分布特征(a)第一層開挖(b)第四層開(a)第一層開挖

(b)第四層開挖

(c)第六層開挖(d)第九層開挖

主廠房各層開挖后II剖面位移分布圖

(a)第一層開挖(b)第四層開挖(c)第六層開挖(主廠房開挖后塑性區(qū)分布特征(a)第一層開挖

(b)第四層開挖

(c)第六層開挖(d)第九層開挖

主廠房各層開挖后I剖面位移分布圖

主廠房開挖后塑性區(qū)分布特征(a)第一層開挖(b)第四層(a)第一層開挖

(b)第四層開挖

(c)第六層開挖(d)第九層開挖

主廠房各層開挖后II剖面位移分布圖

(a)第一層開挖(b)第四層開挖(c)第六層開挖(第4章地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法荷載-結(jié)構(gòu)法地層-結(jié)構(gòu)法第4章地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展4.1

地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展19世紀(jì)以前采用經(jīng)驗方法19世紀(jì)初，將地下結(jié)構(gòu)作為剛性結(jié)構(gòu)19世紀(jì)后期，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，按照框架結(jié)構(gòu)計算20世紀(jì)中期，開始考慮地層的彈性抗力20世紀(jì)70年代，數(shù)值計算方法被引入4.1地下建筑結(jié)構(gòu)計算方法的發(fā)展19世紀(jì)以前采用經(jīng)驗方法4.2

地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法荷載-結(jié)構(gòu)方法根據(jù)地層壓力計算荷載結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算內(nèi)力構(gòu)件截面設(shè)計4.2地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法荷載-結(jié)構(gòu)方法根據(jù)地層壓力計算常用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算隔離體梁、剛架、拱的內(nèi)力計算梁、剛架、拱的位移計算梁、剛架、拱的內(nèi)力圖常用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算隔離體q(x)Q(x)+dQ(x)M(x)+dM(x)Q(x)M(x)dx剪力圖上某點(diǎn)處的切線斜率等于該點(diǎn)處荷載集度的大小。彎矩圖上某點(diǎn)處的切線斜率等于該點(diǎn)處剪力的大小。dxxq(x)靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法q(x)Q(x)+dQ(x)M(x)+dM(x)Q(x)當(dāng)結(jié)構(gòu)只受載荷作用的影響時，支座不移動c＝0，位移計算公式為：du、dv、d

為微段的變形靜定結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式當(dāng)結(jié)構(gòu)只受載荷作用的影響時，支座不移動du、dv、d為微超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算力法位移法力矩分配法矩陣位移法彈性地基梁超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算力法力法：以多余力為基本未知量位移條件求多余力其它反力內(nèi)力位移法：結(jié)點(diǎn)位移為基本未知量平衡條件求位移桿端彎矩內(nèi)力力法與位移法力法：以多余力為基本未知量位移條件求多余力其它反力內(nèi)力位移法轉(zhuǎn)動剛度：使A端旋轉(zhuǎn)單位角度時，在A端需加的力矩稱為AB桿在A端的轉(zhuǎn)動剛度。表示：SABABMAB=1=1lABSAB=1l力矩分配法轉(zhuǎn)動剛度：使A端旋轉(zhuǎn)單位角度時，在A端需加的力矩稱為AB桿14532M分配系數(shù)：力矩平衡方程：114532M分配系數(shù)：力矩平衡方程：1力矩分配法的解題步驟（1）在剛結(jié)點(diǎn)處加上附加剛臂，使原結(jié)構(gòu)成為單跨靜定梁的組合體，計算分配系數(shù)。（結(jié)構(gòu)處于鎖住狀態(tài)）（2）計算桿端的固端彎矩，求結(jié)點(diǎn)不平衡力矩。（3）將不平衡力矩反號后，按分配系數(shù)、傳遞系數(shù)進(jìn)行分配、傳遞。（將鎖住的結(jié)點(diǎn)放松）（4）將各桿的固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩相加求得各桿的最后彎矩。（5）繪內(nèi)力圖。力矩分配法的解題步驟工程類比法地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計受到多種復(fù)雜因素的影響，理論計算存在很多不確定性，計算結(jié)果的合理性需借助經(jīng)驗類比方法進(jìn)行判斷工程類比法地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計受到多種復(fù)雜因素的影響，理論計算地層-結(jié)構(gòu)方法將襯砌與地層作為整體，在滿足變形協(xié)調(diào)條件下分別計算襯砌與地層的內(nèi)力，并據(jù)以驗算地層的穩(wěn)定性，進(jìn)行構(gòu)件的截面設(shè)計地層-結(jié)構(gòu)方法將襯砌與地層作為整體，在滿足變形協(xié)調(diào)條件下分別常用數(shù)值模擬方法有限元法基本思路：將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)看成由有限個僅在結(jié)點(diǎn)處聯(lián)結(jié)的整體，首先對每一個單元分析其特性，建立相關(guān)物理量之間的相互聯(lián)系。然后，依據(jù)單元之間的聯(lián)系再將各單元組裝成整體，從而獲得整體特性方程，應(yīng)用方程相應(yīng)的解法，即可完成整個問題的分析分析過程：結(jié)構(gòu)離散化確定單元位移模式單元特性分析集成總體特性接方程求未知量常用數(shù)值模擬方法有限元法基本思路：將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)看成由有限個僅有限差分法有限差分方法是將所有研究區(qū)域內(nèi)的基本控制微分物理方程與邊界條件近似差分方程表示，而將求解微分方程的問題變成在研究區(qū)域內(nèi)特殊點(diǎn)上求解代數(shù)方程的問題有限差分法有限差分方法是將所有研究區(qū)域內(nèi)的基本控制微分物理方工程實(shí)例牛欄江—滇池補(bǔ)水工程庫內(nèi)泵站地下洞室群圍巖穩(wěn)定性分析近年來，云南省滇池流域由于水環(huán)境不斷惡化，水資源極度匱乏，嚴(yán)重制約了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展；牛欄江——滇池補(bǔ)水工程除為滇池補(bǔ)水、治理滇池污染外，還立足長遠(yuǎn)緩解了昆明、曲靖的水資源短缺問題；作為牛欄江——滇池補(bǔ)水工程的核心項目之一庫內(nèi)泵站的地下洞室群，總共投資44.04億元。工程實(shí)例牛欄江—滇池補(bǔ)水工程庫內(nèi)泵站地下洞室群圍巖穩(wěn)定性分析庫內(nèi)地下洞室群平面布置圖庫內(nèi)地下洞室群平面布置圖地下廠房位于干河右岸，廠區(qū)巖溶發(fā)育，廠房地下埋深約110m，洞室均位于地下水位以下，外水壓力達(dá)0.42～0.58MPa，地下水涌水量大。邊墻局部穩(wěn)定性差，以Ⅲ類圍巖為主，因地下廠房跨度大，不排除遇溶洞的可能性頂拱易產(chǎn)生掉塊、塌方，頂拱巖體也以III類圍巖為主。所以圍巖穩(wěn)定問題是庫內(nèi)泵站地下廠房的主要問題工程問題地下廠房位于干河右岸，廠區(qū)巖溶發(fā)育，廠房地下埋深約110m，計算網(wǎng)格整個三維模型尺寸為348m×370m×282m，整個模型由581202個單元和99785個節(jié)點(diǎn)組成，計算網(wǎng)格如圖所示計算網(wǎng)格整個三維模型尺寸為348m×370m×282m，整個庫內(nèi)泵站江地下洞室群幾何模型庫內(nèi)泵站江地下洞室群幾何模型第4章地下建筑結(jié)構(gòu)的計算方法課件調(diào)壓井模型網(wǎng)格

主廠房模型網(wǎng)格

調(diào)壓井模型網(wǎng)格主廠房模型網(wǎng)格交通洞模型網(wǎng)格

通風(fēng)洞模型網(wǎng)格

引水隧洞模型網(wǎng)格

交通洞模型網(wǎng)格通風(fēng)洞模型網(wǎng)格引水隧洞模型網(wǎng)格工作豎井模型網(wǎng)格

壓力管道模型網(wǎng)格

工作豎井模型網(wǎng)格壓力管道模型網(wǎng)格計算條件邊界條件和初始應(yīng)力條件：計算模型除邊坡設(shè)為自由邊界外，模型底部(z=1620m)設(shè)為固定約束邊界，模型四周設(shè)為法向約束邊界。在初始條件中考慮水平構(gòu)造應(yīng)力為自重應(yīng)力的1.5倍。支護(hù)：根據(jù)設(shè)計支護(hù)方案，各地下廠房及洞室均考慮襯砌支護(hù)，施加襯砌支護(hù)時考慮圍巖應(yīng)力釋放70%。主廠房襯砌為掛網(wǎng)噴混凝土結(jié)構(gòu)，拱頂厚度1m，邊墻厚度為1.5m?？尚行匝芯繄蟾嬷薪ㄗh拱頂施加15~20m預(yù)應(yīng)力錨索，邊墻隨機(jī)4~6m錨桿支護(hù)，在廠房開挖過程中未考慮錨桿和錨索支護(hù)計算條件邊界條件和初始應(yīng)力條件：計算模型除邊坡設(shè)為自由邊界外計算過程所考慮的地下洞室群中，壓力管道、施工井、通風(fēng)管和交通洞一次性挖除，主廠房和調(diào)壓井分九層開挖。主廠房分層開挖所對應(yīng)的高程如圖所示計算過程所考慮的地下洞室群中，壓力管道、施工井、通風(fēng)管和模型所再用巖體力學(xué)參數(shù)如表所示材料容重(kg/m3)內(nèi)聚力C(MPa)內(nèi)摩擦角φ(°)彈性模量E(GPa)泊松比μ抗拉強(qiáng)度（MPa）III類圍巖27000.73770.270.5弱風(fēng)化灰?guī)r27000.4340.750.270.5襯砌2700348300.1672模型所再用巖體力學(xué)參數(shù)如表所示材料容重內(nèi)聚力內(nèi)摩擦角彈性模量計算步驟：考慮到設(shè)計院提出的施工方案，并結(jié)合計算分析的需要，這里將本次計算分析采用的計算步驟簡述如下：

1、計算初始地應(yīng)力（在天然地下水位下），按水平構(gòu)造應(yīng)力豎向應(yīng)力的1.5倍考慮；

2、開挖交通洞，并考慮其襯砌支護(hù)；

3、開挖工作井，并考慮其襯砌支護(hù)；

4、開挖通風(fēng)管，并考慮其襯砌支護(hù)；

5、開挖第一層主廠房，考慮圍巖應(yīng)力釋放70%；

6、施加第一層襯砌結(jié)構(gòu)，計算開挖過程中將天然地下水作用于第一層襯砌上的水荷載，并施加襯砌上；

7、重復(fù)第五、第六步直至主廠房完全開挖計算步驟：地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析天然狀態(tài)下邊坡初始應(yīng)力分布特征初始地應(yīng)力條件下，巖體第一主應(yīng)力分布

初始地應(yīng)力條件下，巖體第三主應(yīng)力分布地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析天然狀態(tài)下邊坡初始應(yīng)力分布特征交通洞、工作井和通風(fēng)洞開挖后應(yīng)力分布特征(a)第一主應(yīng)力分布(b)第三主應(yīng)力分布交通洞開挖后，交通洞中軸線剖面巖體第一、三主應(yīng)力分布

地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析交通洞、工作井和通風(fēng)洞開挖后應(yīng)力分布特征(a)第一主應(yīng)力分地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析(a)第一主應(yīng)力分布(b)第三主應(yīng)力分布工作井挖后，交通洞中軸線剖面巖體第一、三主應(yīng)力分布

地下廠房開挖前初始應(yīng)力狀態(tài)分析(a)