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《黄土隧道喷射混凝土衬砌有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第卷第期土木工程学报年月黄土隧道喷射混凝土衬砌有限元分析潘昌实兰州铁道学院铁道工程系,,。【提要腰观河单线铁路隧道穿经老黄土埋深米全长米首次在米长的地段上试验采用喷射混凝。,土作为永久支护为了从理论上验证进行了线弹性的和非线性的有限元分析。计算参数均由现场测试和实验室试验所确定。在线弹性分析中假定,。,陇道一次开挖完毕且衬砌一次做好计算了土体和衬砌的应力和变形在非线性分析中,考,虑了分阶段开挖与衬砌的时间效应采用了建议的双曲线本构关系惟由试,。分析结果表明不考虑开挖过程的验指出黄土的初始弹性模量与应力无关时间效应,,
2、以及材料的应力一应变非线性关系的线弹性有限元分析其所算得的变形值偏小衬砌,,应力值偏大而考虑这些因素的非线性有限元分析能反映隧道衬砌与周围土体的实际,,。受力变形情况算得的变形值与实测值符合良好衬砌应力值较为合理用喷射混凝土,,。支护黄土隧道能保证其稳定性而喷层强度则为其抗剪强度所控制一、引言,本文分三部分第一部分为现场试验和实验室试验对喷层和黄土结合面间的粘着力和,以确抗剪强度进行了测试定将喷层与黄土按整体作用考虑的可能性对隧道的原状土样进,、,行了试验以确定其抗剪强度静止侧压力系数和应力应变关系的非线性特征对喷射。—混凝土试样进行了试验以确定其弹性常数第二部分用
3、有限元法对喷层和周围土体的应力和,。位移进行了分析视黄土和喷射混凝土为线弹性各向同性体第三部分根据黄土的非线性特。征用有限元法分析了三个开挖阶段的应力和位移以及最终的应力和位移土工结构有限元分析概况和。〔〕,忱研究了理想的弹塑性材料的有限元法以之求解了圆孔附近的应力集。,中问题和〕用增量线性方法考虑土的非线性特点分析了。大坝的应力和变形和〔〕用线弹性有限元法分析了坚硬裂隙粘土和页岩。〔边坡的稳定性问题和们用有限元法研究了两种非线性问
4、题粘土表面上的圆板的荷载与沉陷非线性轴对称问题和竖直挡砂墙的荷载和变形的关系非线性平面应变问题。。—〔〕〔〕提出了一种表达土的非线性、应力依从性和非弹性—的应力一,即熟知的双曲线本构关系,应变关系研究了抽水。工程深挖方的土体位移问题〔了〕在和建议的双曲线切线模量的基,。础上提出了非线性的双曲线切线泊松比值分析了!大坝的应力和位移〔幻、,用增量法处理土的非线性的应力依从的特点用有限元法解厚壁空心筒的平面应变膨胀。
5、。边值问题和〔,〕进行了弹塑性土壤的有限元分析,。采用了描述土体应力一应变特征的几种不同的本构关系其中三种属于小应变理论、两非膨胀性的膨胀性的和应变硬化的本构关系种属于大应变理论双曲线的和。。理想弹塑性的本构关系他们用以上的有限元模型分析了挡土墙和基脚〔‘”〕基于增量,。塑性理论提出了一种弹塑性应变软化模型进行了应变软化枯上承载力的有限元分析罗和。李〔〕提出了一种计算应变软化土体边坡的应力和位移的有限元法和。〔李和采用一种土的非线性本构方程和有限元法计算了支承于粘土上的储
6、油库的沉陷〔〕,用线性的和非线性的有限元法计算了四座大坝在不同荷载条件下的应力他们指,。出只要适当选择计算参数两种方法所得结果基本吻合和陈〔‘〕研究了土体大,,遵从变形的影响将土模拟为一种线性的完全弹塑性材料一屈伏条件和,。〕相应的流动规则分析了竖直边坡加荷至终极荷载的全过程黄文熙〔全面评述了土的。弹塑性应力一应变模型膜砚河隧道喷混凝土衬砌段施工特点和变形测试腰视河隧道分部开挖和衬砌的顺序如图。首先用直径的掘进机挖下导坑,随。,。后进行扩大并架设木支撑继而开挖弧形上导
7、坑分次喷射混凝土衬砌然后,,。开挖中层和马口分两次喷射边墙混凝土孤最后挖底并现浇棍凝土仰拱。在施工过程中采用了多种手段进行测试图为计算截面处拱顶沉陷包括地面沉陷量。在内用两种方法测得的数据‘‘、、、汤翅过降裁八住巴图例倒引钢丝挠度计气抽乙精密水准卜施工阶段口日一护、卜一伙、卜、一、声甩乒叫卜尸了一叫白奋、吞咬介厂厂夕日】勺只月曰二年山曰〕年日,日单位图厘米图二、现场试验和实验室试验喷层与黄土粘着力和抗剪强度试验,口和洞内
