水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算及其穩(wěn)定性分析.pdf

1、近年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市發(fā)展中的水資源供需矛盾越來越尖銳。為了緩解城市缺水的壓力，國(guó)內(nèi)新建和規(guī)劃了一系列跨流域跨區(qū)域的遠(yuǎn)距離輸水工程。我國(guó)地域廣闊，地形復(fù)雜，在大型的輸水工程中就不可避免地會(huì)遇到長(zhǎng)距離大埋深的輸水隧洞。因此，復(fù)雜工況下水工隧洞的結(jié)構(gòu)安全就成為了工程研究關(guān)注的重點(diǎn)。本文以水工隧洞為主要研究對(duì)象，主要做了以下工作：
　?。?）介紹了不同襯砌模型在水工隧洞中的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀。分析了不同施工方法（Tunn

2、el Boring Machine法與鉆爆法）在國(guó)內(nèi)外隧洞工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀。
　?。?）研究荷載結(jié)構(gòu)法和地層結(jié)構(gòu)法各自的特點(diǎn)，采用荷載結(jié)構(gòu)法與地層結(jié)構(gòu)法建立水工隧洞結(jié)構(gòu)模型，推導(dǎo)荷載簡(jiǎn)化后模型的解析解，得到基本假設(shè)下簡(jiǎn)化后的隧洞結(jié)構(gòu)模型的力學(xué)特性。
　?。?）圍巖壓力是水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的主要荷載。本文采用Terzaghi松弛土壓力理論與普氏計(jì)算法計(jì)算引松供水工程典型隧洞的圍巖壓力，與工程經(jīng)驗(yàn)法圍巖

3、壓力對(duì)比分析，得到適合深埋隧洞設(shè)計(jì)計(jì)算與數(shù)值分析的圍巖壓力計(jì)算方法。
　?。?）以引松供水干線工程為背景，建立水工隧洞荷載結(jié)構(gòu)與地層結(jié)構(gòu)有限元模型。以靜力等效和簡(jiǎn)支分配原則分析荷載結(jié)構(gòu)模型中的外部荷載，研究模型的節(jié)點(diǎn)荷載轉(zhuǎn)化方式。利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行模型靜力計(jì)算，通過對(duì)兩種模型結(jié)果進(jìn)行對(duì)比與分析，驗(yàn)證地層結(jié)構(gòu)法所建模型的合理性。
　?。?）通過設(shè)置不同的圍巖等級(jí)和襯砌彈模，研究定卸荷比下隧洞地層結(jié)構(gòu)模型的力學(xué)特性，從