隧道結(jié)構(gòu)開裂病因力學(xué)正演分析.pdf

1、襯砌結(jié)構(gòu)破壞的不可預(yù)測(cè)性及嚴(yán)重破壞性一直是隧道工程界的瓶頸問題。由于隧道病害中尤以隧道襯砌結(jié)構(gòu)開裂最為常見，且危害性極大，其產(chǎn)生和發(fā)展輕則引起隧道滲漏水，嚴(yán)重情況下會(huì)破壞隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，威脅行車安全，影響隧道乃至整個(gè)線路的安全運(yùn)營，引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　故本文旨在找到裂縫表觀特征與其產(chǎn)生原因之間的對(duì)應(yīng)，即有效的根據(jù)表觀特征判斷可能的產(chǎn)生原因。主要工作如下:針對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，尤其是二次襯砌的開裂情況，利用材料開裂機(jī)理的分析和雙

2、線鐵路隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面參數(shù)的一個(gè)算例，對(duì)比分析擴(kuò)展有限元法和ANSYS模擬裂縫的方法，證明擴(kuò)展有限元法是相對(duì)合適的模擬辦法。其二，對(duì)已知的隧道襯砌結(jié)構(gòu)開裂原因進(jìn)行了搜集和整理，采用其原因與力學(xué)相關(guān)與否進(jìn)行分類，并定性地給出了一些開裂原因的判別標(biāo)準(zhǔn)，最后確定了本文研究的主要病害因素。利用擴(kuò)展有限元方法(XFEM)進(jìn)行裂縫出現(xiàn)和開展的數(shù)值模擬。由于擴(kuò)展有限元方法能較好地描述襯砌開裂的走向、長度等開裂形態(tài)以及擴(kuò)展規(guī)律，故本文利用ABAQUS擴(kuò)展有