隧道靜力與地震動力穩(wěn)定性有限元數值分析.pdf

1、隨著我國交通基礎設施建設規(guī)模逐漸擴大,隧道及地下工程快速發(fā)展。隧道建設過程中支護結構及圍巖在施工中的沉降及位移變化規(guī)律,以及其抗震研究都非常重要。通過有限元數值模擬技術對隧道進行靜力及動力穩(wěn)定性分析,可以為隧道的支護參數提供理論依據,并對其穩(wěn)定性做出合理的評價。
　　 本文對某公路隧道進行了二維、三維靜力和地震動力有限元模擬,分析了襯砌結構的受力和變形情況。主要工作如下:
　　 (1)通過對隧道在不同開挖步的有限元計算分

2、析,獲得了不同開挖步條件下隧道位移、錨桿應力、圍巖應力變化規(guī)律和特征,為隧道開挖支護等提供參考依據。開展了有無超前支護的有限元計算比較,計算表明超前支護減小了錨桿和初襯的軸力,減少圍巖塑性區(qū)的發(fā)展。
　　 (2)開展了不同開挖方式下隧道三維靜力有限元分析,模擬了隧道的開挖修建過程,獲得了不同開挖方式洞周的變形、圍巖塑性區(qū)、初期支護和二次襯砌的內力情況。
　　 (3)開展二維及三維情況下的隧道地震響應分析。結果表明在地震荷