懸索橋隧道錨的承載能力及圍巖長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究.pdf

1、錨碇是懸索橋重要的承力構(gòu)件，其承載能力和長(zhǎng)期穩(wěn)定性對(duì)懸索橋的正常工作有很大影響。隧道錨作為一種充分利用巖石自身強(qiáng)度的錨碇，以其錨碇體量小、環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)逐漸嶄露頭角。本文以重慶駙馬長(zhǎng)江大橋南岸隧道錨為工程背景，對(duì)隧道錨的開挖過程，以及隧道錨的承載能力和長(zhǎng)期穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。本文的研究?jī)?nèi)容和主要結(jié)論如下：
　?、俑鶕?jù)現(xiàn)有的巖體屈服模型和蠕變模型，結(jié)合依托工程的圍巖特性，對(duì)圍巖瞬時(shí)受力反應(yīng)和長(zhǎng)期蠕變效應(yīng)相應(yīng)的本構(gòu)模型及參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。

2、數(shù)值模擬中巖石材料采用摩爾-庫(kù)倫屈服準(zhǔn)則，以及FLAC3D中自帶的CVISC蠕變模型。
　?、趯?duì)隧道錨的開挖過程進(jìn)行了三維仿真數(shù)值模擬，并將數(shù)值分析結(jié)果與施工現(xiàn)場(chǎng)獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。開挖模擬表明圍巖整體呈上抬趨勢(shì)，擾動(dòng)較小。開挖完成時(shí)，拱頂下沉、底板隆起和側(cè)壁鼓起均穩(wěn)定在5mm內(nèi)，拉應(yīng)力穩(wěn)定在0.1MPa內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果具有一定的可靠性。
　?、蹖?duì)隧道錨進(jìn)行了1-19倍設(shè)計(jì)荷載的瞬時(shí)加載計(jì)算，分析圍

3、巖與隧道錨在各級(jí)瞬時(shí)荷載下的位移響應(yīng)、應(yīng)力響應(yīng)和塑性區(qū)分布情況。結(jié)果表明設(shè)計(jì)荷載作用下，隧道錨和圍巖均處于彈性狀態(tài)，受力狀況良好；3-19倍設(shè)計(jì)荷載作用下，模型基本展現(xiàn)了錨碇逐漸破壞的過程，且隧道錨的極限承載能力約為9倍設(shè)計(jì)荷載，保持正常使用的最大荷載約為7倍設(shè)計(jì)荷載。
　　④在7倍設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)對(duì)隧道錨進(jìn)行5年蠕變計(jì)算，分析不同荷載下蠕變效應(yīng)的影響程度。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)荷載作用下，隧道錨長(zhǎng)期穩(wěn)定性較好，但蠕變位移占圍巖總位移的比例