应变软化模拟与圆形隧道衬砌分析

目前我国在交通工程中大力建设隧道,且部分隧道已达到一定使用年限,出于安全考虑需要进行相应的结构质量检测。简要介绍了应用冲击法对隧道衬砌结构进行检测的原理、模拟与实际应用效果。运用comsolmultiphysics有限元软件对单层管片、管片背部黏结注浆层、管片背部砂土三种结构的模拟,得到不同情况下的冲击响应频谱图像与适宜测点。通过分析不同结构响应频谱图像上主频的大小来反映结构质量问题。与试验相结合,表明冲击回波法是检测隧道衬砌结构完整性的一个有效测试手段。

依托大瑞铁路高黎贡山隧道全断面隧道掘进机(tbm)段圆形模筑混凝土衬砌工程,开展了不同衬砌结构的模型试验研究.采用卧式加载试验装置,对圆形模筑混凝土、单层管片和管片双层三种衬砌类型进行试验,得到三种衬砌管片的弯矩、轴力和位移.研究结果表明:在相同荷载条件下,模筑混凝土衬砌破坏时能承受更大的弯矩;在试件破坏前,单层管片衬砌和管片双层衬砌在拱脚处轴力有突变,产生应力集中现象;分块对管片刚度有一定的削弱作用;等厚度的圆形模筑混凝土和管片双层衬砌,前者刚度大,力学性态好.

运用有限元分析软件ansys模拟隧道支护结构的内力,对隧道支护结构的轴力、弯矩、位移等进行计算分析,从而确定最危险截面和受力最大的部位,达到合理确定隧道开挖、优化隧道支护结构设计,降低其建设成本的目标。

针对地下圆形隧道,在分析开挖卸荷的基础上,分别给出了弹性和弹塑性围岩二次应力的计算表达式.在弹性不同侧压力条件下,分析了围压切向应力分布规律,当λ>0.33时,圆形隧洞围岩将不出现拉应力.当围岩处于弹塑性状态时,考虑围岩稳定的前提下,扩大塑性区半径r,就可降低维持极限平衡状态所需的支护抗力pi,充分发挥了围岩的自承作用.

针对隧道衬砌结构特点,根据温度场分布规律,对隧道衬砌结构在火灾情况下的变形和承载力进行数值模拟计算,分析隧道衬砌结构应力应变变化规律。结果表明:当衬砌温度升高后,隧道衬砌结构内应力应变发生较大变化,应力接近混凝土极限抗压强度;在火灾过程中由于混凝土强度急剧下降而导致衬砌结构有效厚度变薄以及其力学性能降低,结构承载能力大幅度下降,极大降低了衬砌结构的安全性。

圆形盾构隧道衬砌管片的设计计算方法——对当前国内外常见的管片设计计算方法进行了综述，并对设计中普遍采用的惯用法进行了理论推导，结合工程实例进行分析研究，得出了一些有益的结论。

本文给出了地下圆形衬砌结构与地面上的半圆形凸起地形对垂直于地面入射的sh波散射问题的解答。方法是将求解区域分割成两部分。其一为包含半圆形凸起地形在内的圆形区域ⅰ,其二为带有一个半圆形凹陷和一个圆形衬砌结构的弹性半空间ⅱ,半圆形凹陷部分为其公共边界,在区域ⅰ和ⅱ中分别构造其位移解,然后再通过移动坐标,使其满足“公共边界”上的条件和地下衬砌的边界条件,建立起求解该问题的无穷代数方程组。最后,本文给出了算例,并讨论了数值结果,给出了圆形衬砌结构周边上的动应力集中系数变化规律。

利用基于时间域有限差分法(fdtd)的gprmax,针对常用的400、900、1500mhz三种不同中心频率的天线,数值模拟了隧道衬砌不同钢筋网密度、不同钢筋直径及其下方的钢拱架、空气界面等目标体的探地雷达反射及干扰信号图像特征;在混凝土试件上开展实验研究,并运用克希霍夫积分偏移处理了数值模拟和实验数据,压制了钢筋的绕射波和多次波,提高了钢筋网下方弱反射信号的成像效果;通过对比分析数值模拟、实验测量和工程实测结果,为探地雷达在隧道衬砌检测中取得更好的探测效果提供了借鉴。

以正在修建的映日公路改建工程耿达隧道为背景,利用隧道现场监控量测所得的围岩及支护间压力量测数据,结合有限单元法对隧道衬砌结构的受力情况进行数值模拟分析,对隧道安全性作出评价,使之有助于隧道的设计与施工。

建立了爆破施工对既有衬砌振动影响的数值模型,给出了数值计算中爆破荷载的波形、荷载峰值、加载时间的模拟方法;为了实现能量辐射,减小边界效应,定义了粘弹性边界;在此基础上研究了新建隧道爆破开挖进尺不同、间距不同、埋深不同,对既有邻近隧道的影响。结果表明:在既有隧道迎爆侧的拱脚和墙腰部位,衬砌受到爆破施工影响最显著;新建隧道爆破施工时,开挖的进尺越大,既有衬砌的振速就越高;既有衬砌受隧道间的距离影响显著,隧道间距越大,既有衬砌的振动速度受影响越小。结果还表明,参考《爆破安全规程》的规定,可以用数值模拟的衬砌振动速度与安全振动速度标准进行比对,从而判断既有衬砌的安全性,为工程设计和施工提供分析参考和指导。

针对隧道衬砌存在的典型质量缺陷,建立起隧道衬砌常见缺陷类型的介质速度模型;采用适于有耗介质及使用pml吸收边界条件的时域有限差分法,模拟不同频率的电磁波在隧道介质模型中传播,并充分考虑钢筋分布对数值模拟结果的影响。数值模拟结果对数据采集及资料处理解释具有一定的指导作用。

本文利用复变函数和多极坐标的方法,给出了多个浅埋圆形衬砌结构附近半圆形沉积层的地表位移对sh波散射问题的解答.在求解过程中,将整个求解区域分割成两个区域,一个区域为半圆形沉积层,另一区域为多个浅埋圆形衬砌结构附近带半圆形凹陷的半无限弹性空间.在这两个区域和浅埋圆形衬砌结构内部分别构造满足水平界面上应力为零的位移解,并在半无限弹性空间和半圆形沉积层及浅埋圆形结构的公共边界上分别实施位移和应力连续条件,建立求解问题的无穷代数方程组.通过算例的数值分析表明,浅埋圆形衬砌结构的存在对沉积层附近位移有明显的放大作用,且这种作用随着浅埋衬砌圆形结构之间距离的增大而减小.

中南大学毕业设计（论文）第五章隧道衬砌结构检算 隧道衬砌结构检算 5.1结构检算一般规定 为了保证隧道衬砌结构的安全，需对衬砌进行检算。隧道结构应按破损阶段 法对构件截面强度进行验算。结构抗裂有要求时，对混凝土应进行抗裂验算。 5.2隧道结构计算方法 本隧道结构计算采用荷载结构法。其基本原理为：隧道开挖后地层的作用主 要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作 用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按照弹性地基上结 构物的计算方法计算衬砌结构的内力，并进行结构截面设计。 5.3隧道结构计算模型 本隧道衬砌结构验算采用荷载—结构法进行验算，计算软件为ansys10.0。 取单位长度（1m）的隧道结构进行分析，建模时进行了如下简化处理或假 定： ①衬砌结构简化为二维弹性梁单元（beam3），梁的轴线为二次衬砌厚度中 线位置

基于应变非线性软化的圆形硐室围岩弹塑性分析——依据塑性力学全量理论，将岩体单轴压缩的非线性软化本构关系推广，得到复杂应力状态下圆形确室围岩塑性区的等效应力与等效应变关系；籍以求得应变非线性软化的圆形硐室围岩塑性区半径、弹塑性区应力、应变和位...

对《水工隧洞设计规范》(sl279-2002)中附录b圆形有压隧洞衬砌结构计算公式进行理论推导,以便更加熟练地掌握弹性力学方法进行圆形有压隧洞衬砌结构计算的理论模型。

采用辅助函数思想,利用复变函数和多极坐标的方法给出了地下多个浅埋圆形衬砌结构与地面上半圆形沉积层对sh波散射问题的解答。在求解过程中,将整个求解区域分割成两部分来处理,区域i为半圆形沉积层,区域ii为多个浅埋圆形衬砌结构附近带半圆形凹陷的半无限弹性空间。在区域i、ii和浅埋圆形结构内部中分别构造满足水平界面上应力为零的位移解,并在半无限弹性空间和半圆形沉积层及浅埋圆形结构的“公共边界”上分别实施位移和应力连续条件,建立起求解该问题的无穷代数方程组。最后,给出了分析例题和数值结果,并对其进行讨论。

全圆形穿行式模板衬砌台车的应用

1 目录 1、工程项目概况..........................................1 1.1、工程概况........................................1 1.2、编制依据........................错误！未定义书签。 2、隧道衬砌工程监理实施细则..........................1 2.1、衬砌台车分项工程..............................1 2.2、钢筋分项工程...................................3 2.3、混凝土工程......................................10 2.4、喷射混凝土分项工程.............................

水平滑动模板喷射浇注圆形隧道 内衬混凝土结构层施工 技 术 简 介 编制单位：甘肃华能工程建设有限公司 编制时间：二〇一三年二月二日星期六 水平滑动模板喷射浇注圆形隧道 内衬混凝土结构层施工技术简介 第一部分概述 该技术系统以及施工工艺的核心技术就是：采用水平滑 动圆形整体拼装模板结构，结合喷射混凝土设备以及喷射浇 注工艺或泵送混凝土及其施工方法，而重新组合的一项新型 轻便水平滑动模板装置及轻便喷射混凝土设备或混凝土泵 送输送设备进行施工的施工装备技术系统。本系统包括水平 滑动模板等硬件装置和施工工艺两部分组成。 本系统水平滑动模板硬件装置部分主要包括：可通过式 的胶轮导向牵引行走机构的门式框架系统（该框架长出圆形 模板１.５m，门式框架顶部设置工作平台），胶轮导向牵引 行走机构设丝杠水平和竖直微量调整或上下升降和左右摆 动装置，环向布置的小型平板振捣装置以及可分离拆装

为了预测圆形隧道施工引起地表以下不同埋深地层沉降特征,首先,通过理论推导不同地层最大沉降位移与沉降槽宽度系数的函数关系;然后,建立包括试验台架、地层模型、圆形隧道开挖模型以及测量地层变形装置的平面应变模型试验系统。通过理论解析和模型试验可知:1)地表以下地层的最大沉降位移与沉降槽宽度系数成反比;2)不同深度地层的沉降位移随着地层埋深的增加而增大,且地表以下地层沉降槽曲线仍然符合正态分布;3)通过对模型试验数据进行回归分析,得到黏土地表以下不同深度地层沉降槽宽度系数的计算公式,从而为预测圆形隧道施工地表以下不同深度地层竖向位移提供了一种可靠的计算方法。

在隧洞工程施工中,大断面流量、速度较大,对于混凝土抗冲击和耐磨性的要求比较高,施工难度大,为消除混凝土浇筑施工中的裂缝、气泡等问题,可采用圆形隧洞施工技术,保证施工质量。对此,文章将以某水利工程引水隧洞为研究对象,对有压圆形隧洞混凝土衬砌施工方案以及施工技术要点进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴。

随着泄漏同轴电缆在各种闭域空间中的应用越来越广泛,其精确的辐射特性数值解也引起人们的关注。在圆柱坐标系下,根据泄漏同轴电缆的辐射理论,分析了圆形隧道中电磁波的传播途径,用时域有限差分(fdtd)方法求解了泄漏同轴电缆在圆形隧道中的辐射场。该方法相比于解析法,简化了计算程序,提高了结果的精确度,并且易于实现。仿真结果表明在圆形隧道中,泄漏同轴电缆不存在传统天线所具有的通信盲区的缺点,可以实现与外部空间的全方位双工通信。