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存在衬砌背后空洞的隧道计算模型研究及应用 总被引:2,自引:0,他引:2
本文根据公路隧道衬砌背后空洞病害特征,在病害成因、病害形成过程与机理分析的基础上,利用接触方法建立了包含衬砌背后空洞的隧道计算模型,并初步分析了空洞形状参数对衬砌结构围岩压力和安全系数的影响。 相似文献
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针对工程类比、物理试验、数值模拟在深埋、大断面、异形盾构隧道接头抗弯刚度获取与性能研究时的局限,建立了基于独立覆盖等几何壳的虚拟接头试验方法与平台。研究讨论了虚拟试验实现的关键理论、算法与技术,对照物理试验分析了虚拟试验的可行性与优势,并采用虚拟试验分析了某大断面深埋隧洞的接头抗弯性能及其影响因素。研究结果表明:在虚拟试验平台中输入非敏感参数即可获得与物理试验吻合的接头抗弯曲线,其计算代价仅约为实体有限元模型的0.75%;在研究范围内,大断面深埋隧道接头刚度取值范围为2.98×105~2.57×106kN·m/rad,接头刚度随管片变形缝长度增大而明显减小。 相似文献
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为了解初始损伤对盾构隧道衬砌管片力学特性的影响,基于6组具有初始损伤的盾构隧道衬砌管片进行足尺试验研究。在考虑初始损伤位置以及初始损伤位置处钢筋有效面积减小等因素的情况下,对试件破坏过程、破坏模式、极限承载力、变形规律以及初始裂缝扩展机制进行了研究和分析。试验结果表明:初始损伤的存在对盾构隧道衬砌管片的极限承载能力影响不大,但对其正常使用功能影响很大;初始损伤位置处钢筋有效面积减小不仅影响盾构隧道衬砌管片的正常使用功能,更大大降低了其极限承载能力;增加轴力会削弱初始损伤对盾构隧道衬砌管片的不利影响;初始损伤在加载点比在跨中对盾构隧道衬砌管片更不利;初始裂缝基本沿径向或偏向跨中方向直线扩展。相关研究结果可为建立服役期间盾构隧道衬砌结构健康评估与预知理论、以及进一步开展损伤缺陷盾构隧道数值模拟和极限承载力分析提供借鉴和参考。 相似文献
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为解决公路隧道有限元分析对工程人员的有限元软件使用能力和专业力学理论要求高、建模过程繁琐、耗时较长等问题,通过对公路隧道力学模型和设计施工特点等进行分析研究,建立公路隧道数值建模的通用数据结构;以Python语言为二次开发和界面设计工具,基于PyQt5和Matplotlib图形模块,搭建公路隧道快速参数化建模平台;以ABAQUS为核心计算平台,利用其强大的二次开发能力,研制集成前、后处理和计算分析于一体的公路隧道自动建模与分析平台,并通过三心圆公路隧道算例对研制的参数化建模与自动分析平台的完整性、可用性和正确性进行测试。研究结果表明:该快速参数化建模与自动分析平台极大地简化了公路隧道的有限元建模分析流程,降低了工程人员的建模难度和使用代价。 相似文献
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针对无锡地区代表性的原状粉质黏土,模拟基坑开挖不同应力路径条件,探索土体在不同应力路径条件下的应力-应变状态规律,为合理选择本构关系和合适参数提供基础。通过对无锡地区代表性的原状粉质黏土进行不同应力路径的模型试验,将得到的应力应变双曲线图归一化,采用HSS模型对试验进行模拟,并与试验结果作对比。得出:无锡粉质黏土具有明显的非线性特性,不同应力路径对土体的变形及强度有着显著的影响。HSS模型计算土体应力应变时,模型会根据加卸载状态选择相应的模量,能够更好地模拟无锡粉质粘土的不同应力路径对初始模量的影响。 相似文献
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连拱隧道设计荷载及其计算模式研究 总被引:1,自引:0,他引:1
连拱隧道在线路平面、洞口位置选择等均较分幅修建隧道优越。在西部地区,特别是云南地区由于受地形条件的限制,连拱隧道成为中短高速公路隧道的主体。本文基于双塌落拱的假定,即认为隧道松动压力的计算值应在半结构宽度与整个开挖宽度相应的松动压力之间取值,提出了一种新的连拱隧道荷载确定方法。其中墙顶部荷载较拱顶荷载大,这与接触压力实测值是一致的。另外,在目前连拱隧道的设计计算中,一般把中墙与二衬当作梁杆单元来考虑,不能很好地模拟连拱隧道这种特殊结构,给计算带来较大误差。本文针对目前普遍采用的三层中墙连拱隧道,将广义结点有限元应用于连拱隧道设计计算中,建立广义梁单元计算方法。该方法能考虑结构的实际厚度和几何尺寸,又能给出工程所需的轴力、弯矩和剪力等结构内力,从而可以很好地模拟结构的实际受力情况。本文同时考虑了三层中墙连拱隧道二衬与中墙的相互作用问题,以期对连拱隧道的设计计算有指导作用。 相似文献
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