考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結構相互作用規(guī)律研究.pdf

1、分類號：U451密級：學號：201409463碩士學位論文碩士學位論文ThesisfMaster’sDegree考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結構相考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結構相互作用規(guī)律研究互作用規(guī)律研究申請人姓名：侯東指導教師：谷拴成（校內）樊志斌（校外）類別：全日制專業(yè)學位碩士工程領域：建筑與土木工程研究方向：隧道結構理論2017年6月論文題目：考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結構相互作用規(guī)律研究工程領域：建筑與土木工程碩士生：侯東

2、（簽名）指導老師：谷拴成（簽名）樊志斌（簽名）摘要隧道工程的建造是百年大計，要求在此期間內保證隧道結構的安全可靠，而隧道圍巖的蠕變特性是影響隧道結構安全性以及正常使用的重要因素，所以研究圍巖蠕變特性對隧道襯砌結構受力特點的影響就顯得尤為重要。針對上述問題，本文以唐家塬隧道為工程依托，對考慮蠕變特性的隧道圍巖與襯砌結構相互作用規(guī)律進行了理論分析和數(shù)值模擬研究，得出以下結論：1、總結分析了常用流變模型的流變特性和適用的巖體類型，就其模型特征

3、進行了對比分析。結合唐家塬隧道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，選擇Burgers模型為該隧道圍巖的蠕變模型。2、采用位移反分析方法，以理論計算公式和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，對唐家塬隧道圍巖的Burgers模型的蠕變參數(shù)進行了反演分析，獲得了隧道圍巖的蠕變參數(shù)。3、將隧道圍巖視為蠕變介質，且符合Buegers模型，將襯砌結構視為彈性體，利用“彈性—粘彈性”對應原理，推導了圓形隧道在二向不等壓條件下圍巖與襯砌間相互作用力隨時間變化的解析解，進一步根據(jù)隧道設計規(guī)范

4、關于襯砌安全系數(shù)的規(guī)定，得到了襯砌安全系數(shù)的粘彈性解。4、利用“當量半徑法”將唐家塬隧道轉化為圓形隧道計算，得到了唐家塬隧道襯砌結構與圍巖相互作用力隨時間的變化規(guī)律，進一步分析襯砌安全系數(shù)，得到了唐家塬隧道襯砌結構安全系數(shù)在設計使用年限內的變化曲線。5、應用FLAC3D數(shù)值模擬軟件，對唐家塬隧道襯砌結構受圍巖蠕變作用下的應力分布及變化特點進行了模擬。得到了相關結論：在隧道完成施工后的前10年中，隧道襯砌結構受到圍巖蠕變特性影響相對明顯，