隧道襯砌早期溫度應(yīng)力場(chǎng)模擬及可靠度分析的開題報(bào)告

隧道襯砌早期溫度應(yīng)力場(chǎng)模擬及可靠度分析的開題報(bào)告開題報(bào)告題目：隧道襯砌早期溫度應(yīng)力場(chǎng)模擬及可靠度分析一、研究課題的背景及意義隧道襯砌是隧道中最重要的承重結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量及穩(wěn)定性是保障隧道安全、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。在隧道施工中，隧道襯砌受到各種荷載作用，其中早期溫度應(yīng)力是影響襯砌安全穩(wěn)定的重要因素之一。早期溫度應(yīng)力主要是指由于混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等原因引起的溫度變化所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力，對(duì)襯砌的強(qiáng)度、變形等性能產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響其使用壽命。傳統(tǒng)的隧道襯砌設(shè)計(jì)方法大多基于經(jīng)驗(yàn)公式和類似靜力學(xué)的理論，缺乏對(duì)溫度應(yīng)力的細(xì)致分析。因此，開展對(duì)隧道襯砌早期溫度應(yīng)力的數(shù)值模擬研究，了解其分布規(guī)律、對(duì)結(jié)構(gòu)的影響以及如何通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工措施來(lái)減小其影響，對(duì)提高隧道襯砌的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量具有重要意義。二、研究?jī)?nèi)容和方法本研究擬采用有限元方法，建立隧道襯砌早期溫度應(yīng)力的有限元模型，進(jìn)而模擬其應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)分布規(guī)律。具體研究?jī)?nèi)容和方法包括：（1）建立隧道襯砌早期溫度應(yīng)力的有限元模型根據(jù)隧道襯砌的結(jié)構(gòu)形式、材料特性等進(jìn)行有限元建模，考慮混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)等過(guò)程中的溫度變化，得出溫度應(yīng)力場(chǎng)。（2）分析溫度應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律及對(duì)襯砌的影響利用有限元分析軟件對(duì)溫度應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算，分析不同位置、不同時(shí)間點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變大小及分布規(guī)律，并對(duì)其對(duì)襯砌的影響進(jìn)行分析。（3）應(yīng)用可靠度分析方法，評(píng)估襯砌的安全性采用可靠度分析方法，考慮不確定因素對(duì)襯砌的影響，計(jì)算襯砌的可靠度，并分析其安全性，為襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。三、研究進(jìn)度安排本研究計(jì)劃分為以下幾個(gè)階段：第一階段：文獻(xiàn)調(diào)研和理論準(zhǔn)備。對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)、溫度應(yīng)力分析相關(guān)理論及方法進(jìn)行梳理，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。第二階段：建立有限元模型和模型驗(yàn)證。根據(jù)隧道襯砌的具體情況進(jìn)行有限元模型建立，并進(jìn)行模型驗(yàn)證和修正。第三階段：模擬溫度應(yīng)力場(chǎng)。利用有限元分析軟件對(duì)溫度應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算，分析應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律，并對(duì)其影響進(jìn)行空間分析。第四階段：應(yīng)用可靠度分析方法，評(píng)估襯砌結(jié)構(gòu)的可靠度，并分析其安全性。同時(shí)，針對(duì)襯砌應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律和可靠度分析結(jié)果，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工措施和建議。四、預(yù)期研究成果本研究旨在建立隧道襯砌早期溫度應(yīng)力的有限元模型，模擬其應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)分布規(guī)律，通過(guò)可靠度分析方法對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)估，為襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工優(yōu)化提供參考。預(yù)期具有以下主要成果：（1）建立隧道襯砌早期溫度應(yīng)力的有限元模型，并模擬其應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)分布規(guī)律。（2）分析溫度應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律及對(duì)襯砌的影響。（3）采用可靠度分析方法，評(píng)估襯砌結(jié)構(gòu)的安全性，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工措施和建議。五、參考文獻(xiàn)[1]李洪欽,柯安,林云,等.隧道溫度應(yīng)力數(shù)值模擬及施工工藝優(yōu)化[J].土木工程學(xué)報(bào),2014,47(11):42-49.[2]王鵬,田志勇,謝斌,等.基于ANSYS的大跨度混凝土斜拉橋早期溫度應(yīng)力預(yù)測(cè)[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2011,24(6):103-108.[3]蘇杰,潘根興,張濤李立欽.磚砌結(jié)構(gòu)早期溫度應(yīng)力數(shù)值模擬研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2008,26(2):34-38