公路隧道開挖過程的數(shù)值模擬分析及研究.pdf

1、本文在論述當(dāng)前隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從隧道圍巖壓力入手，介紹了圍巖的初始應(yīng)力狀態(tài)以及圍巖松動(dòng)壓力的確定方法；通過對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用的力學(xué)分析，建立了圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)。闡述了隧道結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算方法及有限元數(shù)值分析過程，分析了ANSYS在模擬隧道開挖過程中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)。結(jié)合安徽六潛高速公路磨子潭III號(hào)隧道，應(yīng)用有限元軟件ANSYS建立了隧道計(jì)算模型，采用彈塑性方法及Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則，對(duì)該隧道ZK58+2

2、10斷面分步開挖和支護(hù)進(jìn)行模擬，得到了各個(gè)開挖階段的位移、應(yīng)力圖、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖以及開挖前和開挖后隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力變化規(guī)律。 工程實(shí)例數(shù)值分析表明，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相近，表明了本文選用的方法和模型的合理性，平面應(yīng)變和梁?jiǎn)卧M成的組合結(jié)構(gòu)模型及各種參數(shù)可以較好的反映隧道開挖和支護(hù)的受力和變形性能。同時(shí)，提出了磨子潭隧道的施工技術(shù)方案和施工中的注意事項(xiàng)，也為整個(gè)隧道的安全、順利施工提供了理論依據(jù)，也可作為類似隧道設(shè)計(jì)