考慮接觸效應(yīng)的外水壓力下隧道襯砌計算方法研究.pdf

1、隨著我國巖溶隧道、水下隧道和引水隧洞等類工程建設(shè)的日益增多，以及工程實踐的需要、環(huán)保理念的增強和技術(shù)水平的進步，隧道外水壓力引起的問題日益突出。因此，本文對外水壓力下的隧道襯砌結(jié)構(gòu)簡化計算方法開展研究非常有必要。
　　外水壓力下的隧道復(fù)合襯砌初期支護和二次襯砌之間的作用關(guān)系、圍巖對二次襯砌的約束作用等問題都與復(fù)合襯砌間初支和二襯接觸狀態(tài)有著直接的關(guān)系，因此對復(fù)合襯砌初支和二襯間接觸關(guān)系的研究就顯得尤為重要。
　　隨著科學技術(shù)

2、的進步和科學水平的發(fā)展，接觸理論的成熟和有限元分析軟件的廣泛應(yīng)用，將接觸分析引入到隧道工程領(lǐng)域，使應(yīng)用有限元接觸理論來分析隧道復(fù)合襯砌初支和二次襯砌之間的接觸狀態(tài)成為一種可能。
　　本文以湘江隧道工程為依托，系統(tǒng)研究了外水壓力下隧道復(fù)合襯砌初支和二襯間的接觸狀態(tài)、水壓力、圍巖壓力對隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性的影響、外水壓力下復(fù)合襯砌初支和二襯間接觸力的變化規(guī)律、外水壓力下隧道大斷面襯砌結(jié)構(gòu)驗算，進行的工作和取得的成果如下:
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3、統(tǒng)表述了隧道復(fù)合襯砌初期支護和二次襯砌之間的接觸狀態(tài)，并針對外水壓力下復(fù)合襯砌初支和二襯之間的接觸狀態(tài)提出相應(yīng)的接觸界面模型。
　?、趹?yīng)用ANSYS有限元分析軟件對隧道初支和二襯處于接觸狀態(tài)進行分析，模擬開挖過程，激活二次襯砌調(diào)整接觸狀態(tài)，使初支和二襯間建立接觸對，成功將接觸分析應(yīng)用到隧道工程中。
　　③基于ANSYS計算軟件，選用接觸單元，初步建立了考慮接觸效應(yīng)的外水壓力下隧道襯砌計算方法，并進行了計算對比分析。