盾構(gòu)隧道施工仿真及地震響應(yīng)分析.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，城市公共交通問(wèn)題日益凸顯，修建地鐵成為解決該問(wèn)題的重要途徑之一。目前城市地鐵隧道開(kāi)挖施工大部分采用盾構(gòu)法。 盾構(gòu)法施工會(huì)對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生不同程度的擾動(dòng)，引起周?chē)馏w沉降；同時(shí)城市地鐵是生命線工程的重要組成部分。因此對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程中引起土層位移原因分析、規(guī)律研究及隧道在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中遭受地震荷載后結(jié)構(gòu)的響應(yīng)規(guī)律分析有著很重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。本文利用大型通用有限元程序Abaqus對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題

2、進(jìn)行了深入細(xì)致的數(shù)值模擬分析研究。 論文共分為5個(gè)章節(jié)，第一章闡述了論文的研究背景及意義，總結(jié)了當(dāng)前這兩方面的研究現(xiàn)狀及其需要解決的問(wèn)題。第二章介紹Abaqus軟件的特點(diǎn)及其自帶Umat子程序接口原理：同時(shí)介紹國(guó)內(nèi)外研究巖土常用的兩個(gè)本構(gòu)方程—Duncan—Chang本構(gòu)和動(dòng)非線性黏彈性本構(gòu)，并介紹了利用Umat子程序?qū)崿F(xiàn)這兩個(gè)本構(gòu)方程的方法和注意點(diǎn)；論文中需要擬合動(dòng)非線性黏彈性本構(gòu)中一公式，因此編寫(xiě)了基于差分進(jìn)化算法理論的優(yōu)化

3、程序。第三章從理論的高度分析隧道開(kāi)挖過(guò)程的力學(xué)機(jī)理，并利用Abaqus.軟件在綜合考慮土體分層、材料非線性、土體與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用、盾構(gòu)密封艙內(nèi)土壓力、盾尾建筑空隙等因素的基礎(chǔ)上建立隧道開(kāi)挖的三維有限元模型，對(duì)盾構(gòu)隧道動(dòng)態(tài)開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真模擬，分析盾構(gòu)開(kāi)挖對(duì)周?chē)馏w在水平向、垂直向的最終沉降位移規(guī)律，同時(shí)討論了在數(shù)值模擬過(guò)程中較難確定的因素；第四章在綜合考慮土體分層、材料非線性、土體與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用、邊界條件選取等因素的基礎(chǔ)上建立