隧道圍巖－支護結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定性研究.pdf

1、當前我國已成為隧道工程最多、最復雜、發(fā)展最快的國家之一。隧道工程長期穩(wěn)定和安全與支護結(jié)構(gòu)的蠕變密切相關(guān)。本文結(jié)合重慶市自然科學基金項目“隧道圍巖－支護結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定性研究”進行了三軸流變試驗，研究了混凝土支護結(jié)構(gòu)的流變特性。在考慮混凝土支護結(jié)構(gòu)流變時效特性的基礎(chǔ)上，運用非線性有限元數(shù)值模擬對隧道圍巖－支護結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性以及支護結(jié)構(gòu)流變參數(shù)的敏感性進行了分析。
　　論文主要工作及成果如下：
　?、佥^全面介紹了材料流變的主要理論

2、，重點介紹了模型理論的特點。
　?、诓捎肕TS815液壓伺服系統(tǒng)，對二次襯砌的混凝土試件進行了三軸壓縮變形和流變試驗，研究了混凝土在不同應(yīng)力水平作用下軸向應(yīng)變隨時間的變化規(guī)律。通過對試驗數(shù)據(jù)的擬合和分析，分別確立了Hook-Kelvin體相串聯(lián)而成的彈－粘彈模型以及有限元軟件ADNIA中的LUBBY2本構(gòu)模型的流變參數(shù)。
　　③闡述了有限元法模擬分析地下工程的基本原理和過程，運用ADINA有限元分析程序，采用LUBBY2本構(gòu)

3、模型，對考慮混凝土支護結(jié)構(gòu)蠕變特性的兩車道標準隧道斷面開挖和支護進行了數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明：考慮混凝土支護結(jié)構(gòu)的蠕變，使得圍巖、初期支護和二次襯砌的最大主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力極值均減小，而錨桿的軸力增大；使得圍巖、初期支護和二次襯砌的水平位移和豎向位移最大值均增大；開挖支護完畢時刻，圍巖的塑性區(qū)主要分布在隧道拱腰兩側(cè)小部分范圍內(nèi)，支護結(jié)構(gòu)的蠕變使圍巖塑性區(qū)范圍增大。
　?、芙柚到y(tǒng)分析中的敏感性分析方法，對混凝土支護結(jié)構(gòu)流變參數(shù)進行