隧道噴射鋼纖維混凝土支護(hù)的有限元模擬.pdf

1、目前，我國(guó)鐵路、公路、城市交通等工程建設(shè)中，隧道建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多，而且隧道建設(shè)大多任務(wù)重、時(shí)間緊，對(duì)其設(shè)計(jì)與施工中的新方法、新工藝、新材料的使用日益迫切。利用噴射鋼纖維混凝土作為隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅可以大大節(jié)省作業(yè)時(shí)間，提高隧道施工的進(jìn)度，而且在巖面上噴射鋼纖維混凝土有利于形成巖石持力環(huán)而發(fā)揮巖石-鋼纖維混凝土組合結(jié)構(gòu)性能，并能在圍巖松動(dòng)之前有效加固圍巖。但是目前還沒(méi)有完整的模擬隧道噴射鋼纖維混凝土支護(hù)的分析理論，因此基于理論分析和實(shí)踐

2、相結(jié)合而進(jìn)行的噴射鋼纖維混凝土支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化具有重要意義。本文對(duì)隧道噴射鋼纖維混凝土作為支護(hù)的有限元模擬方法進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容如下： 論文對(duì)噴射混凝土、鋼纖維混凝土、噴射鋼纖維混凝土的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的論述，并對(duì)隧道支護(hù)的數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析；對(duì)鋼纖維混凝土以及噴射混凝土的原材料和生成物的物理力學(xué)性能包括彈性模量、抗拉性能、韌性、抗彎性能以及鋼纖維增強(qiáng)機(jī)理與破壞機(jī)理進(jìn)行了研究，并對(duì)噴射鋼纖維混凝土

3、在隧道工程中的支護(hù)機(jī)理進(jìn)行了探討；論文重點(diǎn)研究了噴射鋼纖維混凝土作為隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析的有限元建模方法。討論了力和位移的邊界條件、計(jì)算單元與模型、時(shí)間與空間效應(yīng)、網(wǎng)格細(xì)度與開挖效果等；結(jié)合三個(gè)不同工程實(shí)例分別對(duì)坑道開挖、支護(hù)長(zhǎng)期效應(yīng)進(jìn)行了模擬以及對(duì)位移的觀測(cè)與模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。 通過(guò)上述分析與研究本文得出了如下結(jié)論：噴射鋼纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)具有較高的殘余強(qiáng)度，這對(duì)提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和支護(hù)破壞后的修補(bǔ)都是有益的；用