天池坪隧道支護結構位移反分析.pdf

1、在我國經濟快速發(fā)展的大前提下,不管是公路還是鐵路都在如火如荼的建設中,尤其這幾年高速鐵路的建設不斷的大跨步前進,對于隧道工程的設計及施工也就有了更嚴格的要求,這樣勢必會在技術上產生很多問題和難關。在隧道工程方面各種理論分析與研究都要依靠合理的、符合工程實際的巖體力學參數(shù)。一般情況下,在現(xiàn)場原位實驗和室內實驗所得到的巖體力學參數(shù)都與工程現(xiàn)場實際的巖體力學參數(shù)有較大的差別,難于進行可靠的設計和安全施工,并且在一定程度上阻礙了數(shù)值方法在隧道工

2、程中應用、推廣。本文依托在建的蘭渝鐵路線天池坪隧道工程,研究基于ANSYS軟件優(yōu)化設計模塊的位移反分析系統(tǒng),反演出符合工程實際的巖體力學參數(shù)。
　　 研究內容與方法:
　　 (1)本文以《天池坪隧道50m試驗段施工監(jiān)測分析報告》中現(xiàn)場量測的數(shù)據(jù)為基礎,從中提取所研究斷面的位移量測數(shù)據(jù),并應用SPSS數(shù)值分析軟件對其進行回歸分析取得位移最終值:
　　 (2)選定出適用于軟巖隧道的開挖方式,參照現(xiàn)有建成的隧道的相關情

3、況選取模擬計算的初始參數(shù),并運用APDL語言與ANSYS軟件進行二維平面應變的參數(shù)化建模,模擬隧道開挖過程,取得斷面觀測點的模擬值；
　　 (3)運用APDL語言編制出基于ANSYS優(yōu)化設計模塊的位移反分析系統(tǒng),并使用其自帶的零階方法和一階方法對天池坪隧道的圍巖的彈性模量和側壓力系數(shù)進行反演分析,并對反演結果進行正分析驗證。再運用MIDAS／GTS進行三維模擬受力分析。
　　 主要研究成果:
　　 (1)對量測數(shù)

4、據(jù)進行回歸分析擬合,在隧道工程指定的三種擬合函數(shù)中對數(shù)函數(shù)擬合的程度最好,相關系數(shù)的平方值最接近1,得到的位移最終值符合現(xiàn)場實際情況。
　　 (2)優(yōu)化反演中,運用零階方法很好的得出了參數(shù)最優(yōu)解的大致范圍,在此基礎上進行一階方法優(yōu)化得出反演參數(shù)的全局最優(yōu)解。
　　 (3)正分析驗證與三維模擬受力分析基本上驗證了反分析模型和結果的可靠性和精確性,這樣可以更好的指導隧道的可靠設計及安全施工。本文的整個分析過程與結果對于以后的