隧道靜力與地震動(dòng)力穩(wěn)定性有限元數(shù)值分析.pdf

1、隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,隧道及地下工程快速發(fā)展。隧道建設(shè)過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)及圍巖在施工中的沉降及位移變化規(guī)律,以及其抗震研究都非常重要。通過有限元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)隧道進(jìn)行靜力及動(dòng)力穩(wěn)定性分析,可以為隧道的支護(hù)參數(shù)提供理論依據(jù),并對(duì)其穩(wěn)定性做出合理的評(píng)價(jià)。
　　 本文對(duì)某公路隧道進(jìn)行了二維、三維靜力和地震動(dòng)力有限元模擬,分析了襯砌結(jié)構(gòu)的受力和變形情況。主要工作如下:
　　 (1)通過對(duì)隧道在不同開挖步的有限元計(jì)算分

2、析,獲得了不同開挖步條件下隧道位移、錨桿應(yīng)力、圍巖應(yīng)力變化規(guī)律和特征,為隧道開挖支護(hù)等提供參考依據(jù)。開展了有無超前支護(hù)的有限元計(jì)算比較,計(jì)算表明超前支護(hù)減小了錨桿和初襯的軸力,減少圍巖塑性區(qū)的發(fā)展。
　　 (2)開展了不同開挖方式下隧道三維靜力有限元分析,模擬了隧道的開挖修建過程,獲得了不同開挖方式洞周的變形、圍巖塑性區(qū)、初期支護(hù)和二次襯砌的內(nèi)力情況。
　　 (3)開展二維及三維情況下的隧道地震響應(yīng)分析。結(jié)果表明在地震荷