非對稱連拱隧道力學(xué)特性數(shù)值模擬研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著我國交通的飛速發(fā)展，公路隧道數(shù)量逐漸增多，在山區(qū)狹窄地帶隧道與洞外接線，隧道凈距執(zhí)行規(guī)范要求的15m～30m及以上距離非常困難，尤其橋隧相連和城市地下隧道互通工程更是如此。連拱隧道剛好是在接線困難時出現(xiàn)的一種比較特殊的隧道結(jié)構(gòu)型式，而非對稱連拱隧道更是特殊條件下的一種特殊結(jié)構(gòu)形式的隧道。本文以國家科技支撐計劃課題“城市地下空間開發(fā)應(yīng)用技術(shù)集成與示范”為研究背景，以城市地下道路分岔隧道連拱段作為研究對象，對非對稱連拱隧道圍巖壓力計算方

2、法、結(jié)構(gòu)受力特征以及施工力學(xué)特征展開一系列研究，主要包括以下內(nèi)容:
　　1.基于普氏壓力拱理論及非對稱連拱隧道結(jié)構(gòu)的特殊性，推導(dǎo)了深埋非對稱連拱隧道圍巖壓力計算公式?；谥x家烋理論及非對稱連拱隧道結(jié)構(gòu)的特殊性，推導(dǎo)了淺埋非對稱連拱隧道圍巖壓力的計算公式。同時，通過數(shù)值模擬結(jié)果與理論計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了推導(dǎo)出的深、淺埋非對稱連拱隧道圍巖壓力計算公式的合理性。
　　2.采用ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬分析非對稱連拱隧道的荷載結(jié)構(gòu)模

3、型，分析不同中隔墻厚度下非對稱連拱隧道結(jié)構(gòu)的軸力、彎矩等內(nèi)力大小及分布情況。
　　3.采用FLAC3D進(jìn)行數(shù)值模擬分析非對稱連拱隧道的地層結(jié)構(gòu)模型，分析了采用不同施工順序開挖隧道時的位移場及應(yīng)力場等。
　　4.從地表沉降值、拱頂沉降值、支護(hù)結(jié)構(gòu)典型位置位移及應(yīng)力、中隔墻典型位置位移及應(yīng)力和塑性區(qū)等方面對比分析中導(dǎo)左右洞法及中導(dǎo)右左洞法兩種施工工法，并進(jìn)行了比選。
　　5.根據(jù)非對稱連拱隧道的斷面形式特點(diǎn)，建立了基于復(fù)合