【碩士】單拱四車道公路隧道破壞機理的模型試驗與數值模擬研究【2010】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：中南大學　　學位年度： 2010年　　隨著我國國民經濟持續(xù)快速的增長，為了滿足日益增長的交通量的需求，需要采用大斷面隧道的形式通過山嶺地帶。而在設計中通常采用扁平率較大的拱形結構形式，計算時不可避免地碰到施工力學不明確，襯砌厚度等參數只能參考經驗值，帶來了運營后隧道襯砌結構出現了不同程度的變形、裂縫等問題，目前為止，我國涉及到大斷面公路隧道設計方面的規(guī)范條文并沒有得到具體的落實?！　∫虼?，在如何選擇襯砌參數以保證襯砌受力合理、隧道安全方面值得深入研究?！　≌撐挠懻摿藝鴥韧庠谶M行大斷面公路隧道研究方面的現狀，以龍頭山公路隧道為工程背景，基于相似關系理論，以幾何相似比、容重相似比為基礎相似比，以圍巖級別分組，基本控制物理力學參數的全相似性。通過采用千斤項加載模擬不同級別圍巖下的隧道襯砌的破壞荷載，在試驗中對隧道模型的圍巖及襯砌之間的接觸壓力、襯砌、錨桿進行了監(jiān)測。最終通過室內模型加載試驗得到了土壓力數據、二襯應變、錨桿軸向應變、隧道襯砌徑向位移變化值?！　∨c此同時，通過有限差分軟件建立三維模型，模擬分析了不同圍巖條件下、非偏壓及偏壓條件下，隧道襯砌結構承受上部荷載時所表現出來的襯砌應力規(guī)律、徑向位移變化規(guī)律、錨噴結構力學規(guī)律、圍巖塑性區(qū)變化規(guī)律等?！　∽詈螅ㄟ^將模型加載試驗和數值模擬的數據進行對比分析，得出了襯砌結構在受到上部荷載作用時，在襯砌彎矩、軸力、裂縫的發(fā)生、發(fā)展方面的特點?！　?

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