隧道施工对上覆砖混结构建筑物影响

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1、王艳等：隧道施工对上覆砖混结构建筑物影响139DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．10．053隧道施工对上覆砖混结构建筑物影响王艳，季璇，刘娟，靳晓光(1．江苏建筑职业技术学院，江苏徐州221000；2．南京城镇建筑设计咨询有限公司，南京210000；3．重庆大学土木工程学院。重庆400044；4．山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆400044)【摘要】重庆市同茂隧道下穿重庆两路老城区，上覆建筑物结构类型多，修建年代差别大。其中，砖混结构建筑物由于其修建年代久远，维护较差，受隧道施工影响最大。本文以砖混结构建筑物为研究对象，建立

2、三维有限元模型，通过隧道施工过程对建筑物影响的有限元分析，研究砖混结构的内力和变形特征，揭示砖混结构的内力和变形随施工过程的变化规律。为类似工程隧道施工对上覆砖混结构建筑物的影响研究提供借鉴和指导。【关键词】隧道施工；数值模拟；砖混结构；结构内力．【中图分类号】TU921【文献标识码】B【文章编号】100I一6864(2015)l0—0139一o4砖混结构采用墙体承重主要材料为砖砌体和砂为研究对象，建立三维有限元模型，运用大型有限元浆，易于取材，且施工方便、造价低，故7层以下的多层软件ANSYS分析隧道施工对砖混结构建筑物的影响。建筑物大多采用此结构形式。近些

3、年来山地城市岩以隧道上覆砖混结构建筑物位于双洞隧道中间为例石隧道发展突飞猛进，但隧道施工所引起的上覆建筑建立数值仿真模型，主要分析隧道施工对上覆砖混结物以及周围临近建筑结构的损坏及影响也越发明显，构建筑物内力和变形的影响，故取地面以上结构模型故开展隧道施工对上覆建筑物的影响研究非常迫切为3层砖混结构建筑物，具体尺寸为12m×30m×9m，且意义重大。该结构为横墙承重，层高3m，正面纵墙上开有窗口，窗MrouehH等⋯采用有限元软件进行数值模拟，对口距楼面1．5m，窗口大小为1．2m×lm；中间两片纵软土隧道与地面建筑物的相互作用进行了研究。研墙上开有门洞，大小

4、为0．9m×2．1m；背面纵墙上开有究表明，是否考虑上覆建筑物及周围建筑结构的存在门窗洞口，门洞为1．8m×2．1m，窗洞为0．6m×lm；两对隧道开挖引起的应力值有很大的影响，不计建筑物侧面墙上开有窗洞，大小为0．6mX0．9m。基础形式的自重会降低隧道开挖引起的应力。芮勇勤等借采用桩基础，桩径lm，桩长4m，桩底距离隧道拱顶的助于岩石破裂与失稳过程分析RFPA2D系统以及垂直距离为8m。本模型采用满堂承台，承台厚度为FLAC2D程序对广州地铁二号线隧道施工引起的上覆1m。下穿两条隧道净距为15m，洞室宽度15m，洞室高电化教育学院录音楼桩基变形与力学特性进

5、行了研度lOm，隧道埋深12m，初期支护厚度为0．2m，二次衬究。施成华、彭立敏等以桐油山连拱隧道工程为依砌厚度为0．5m，建筑物与隧道的位置关系如图1托，采用随机介质理论，对开挖引起的地表移动与变所示。形进行了分析，推导了计算简化的具体公式。韩煊、李宁等通过机理研究和实测数据的分析，进行了地表变形影响下在建建筑物的变形预测研究。罗文林l等探讨了运用有限元模拟软件，对北京某地铁隧道^、近距离穿越某桩基工程进行了数值分析，对隧道开挖L—一}L--．_-．J施工而引起周围土体及桩基的变形特点进行了研究。15m15m王涛等分析了地表在隧道开挖和既有砌体结构共同作用下

6、的位移变化规律，并研究了砌体结构变形及(a)剖面图(b)平面图损害程度。综上可见，目前国内外学者开展的研究主图1建筑物与隧道位置关系示意图要集中在隧道施工对地表及建筑物基础的影响方面，而对建筑结构本身的变形、应力研究很少。2有限元模型的建立1工程概况(1)模型的确定。模型由两部分组成：地面以本文以同茂隧道工程为依托，以砖混结构建筑物下为135mX72m×40m的长方体围岩区域，模型向上[基金项目]重庆市科技攻关项目(CSTC2011AC6212)