1、錨固結構耐久性對隧道結構的影響分析研究【摘要】 隨著新奧法在全世界的風行,我國錨固結構的工程量相當大。僅1980年以后按新奧法原理建造的鐵路隧道即占我國隧道總條數(shù)和總長度的10%。已發(fā)現(xiàn)了錨桿耐久性失效的實例。在以往的錨固設計中,都是根據(jù)整體穩(wěn)定性而采用靜態(tài)設計法,即在滿足平衡條件的前提下,認為錨固系統(tǒng)是永久性的,一勞永逸的,不存在漸進破壞的概念。但作為一種處于高應力狀態(tài)的結構,并且大都深埋于地下,受施工環(huán)境、腐蝕介質等因素的影響,將不可避免的出現(xiàn)耐久性問題。存在諸如錨固體腐蝕、應力松弛、錨固體強度逐漸衰減等問題,諸多因素將顯著影響錨固系統(tǒng)的使用壽命。錨固結構使用數(shù)量巨大,服役環(huán)境惡劣且耐久性

2、要求較高,并且大多數(shù)是作為主要承載結構設計的,一旦出現(xiàn)耐久性問題,就會導致很嚴重的后果,必須引起高度重視。對其耐久性的研究不僅具有較大的經(jīng)濟價值,同時也關系到人民生命財產(chǎn)安全和國家安全。本文通過對戴云山隧道進口處DK423+505斷面建立數(shù)值模型,模擬分析了隧道開挖和支護過程中的圍巖應力、支護內(nèi)力,并通過與實際監(jiān)控量測的圍巖位移進行比較,證明有限元模型正確、可行。在該模型的基礎上,分別考慮錨固結構的加固圍巖作用和錨固支撐作用,通過改變圍巖參數(shù)或.更多還原【Abstract】 With the popularity of new Austrian method around the world,

3、 the quantity of the anchoring structure in our country is a huge amount. Since 1980, the railway tunnels according to the principle of NATM tunnel construction took 10% of the total number and total length. There has been instances of the failure of anchorage durability.In the past, the anchorage d

4、esign was based on the overall stability, took the static design. Under the precondition of Equilibrium conditions, the anchoring system was.更多還原 【關鍵詞】 錨固結構； 耐久性； 隧道結構； 數(shù)值模擬； 【Key words】 Anchorage； Durability； Tunnel structure； Numerical simulation； 【索購碩士論文全文】Q聯(lián)系Q：138113721 139938848 即付即發(fā)目錄摘要 4-5 AB

5、STRACT 5-6 第一章 緒論 11-17 1.1 問題的提出及研究意義 11-12 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 12-16 隧道工程耐久性 12-14 錨固結構耐久性 14-16 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 16-17 第二章 錨固結構耐久性影響因素 17-25 2.1 錨固結構的工作原理 17-18 錨桿的力學作用 17 錨固結構的破壞形式 17-18 2.2 錨固結構與地面結構在耐久性方面的區(qū)別 18 2.3 錨固結構耐久性影響因素 18-21 地質條件 19 施工因案 19-20 應力水平的影響 20 腐蝕介質的影響 20-21 2.4 主要腐蝕作用及其影響因素 21-24 碳化作用

6、21-22 氯離子侵蝕作用 22 硫酸鹽侵蝕作用 22-23 錨桿桿體腐蝕 23-24 2.5 本章小結 24-25 第三章 戴云山隧道進口工程概況 25-34 3.1 隧道概況 25 3.2 自然地理概況 25-26 地形地貌 25-26 氣候 26 3.3 地層巖性特征 26 3.4 地質構造 26-28 褶皺 26 斷層 26-27 節(jié)理構造 27-28 3.5 水文地質條件 28-29 地表水發(fā)育特征 28 地下水發(fā)育特征 28 補給來源 28-29 隧道涌水量預測 29 3.6 址區(qū)圍巖分級 29-30 3.7 隧道建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓 30-31 3.8 隧道襯砌結構設計 31 3

7、.9 隧道防排水設計 31-32 防排水原則 31 防排水設計 31-32 3.10 建筑材料 32 初期支護 32 二次襯砌 32 其他材料 32 3.11 施工方法 32-33 3.12 隧道耐久性設計 33-34 耐久性設計標準 33 耐久性設計措施 33-34 第四章 計算理論及數(shù)值模型的建立 34-50 4.1 地下結構計算方法 34 4.2 數(shù)值方法 34-35 4.3 有限元方法概述 35-37 4.4 巖土本構關系及強度理論 37-41 彈塑性本構模型簡介 37-40 圍巖強度判據(jù) 40-41 4.5 模型概況 41-42 4.6 單元參數(shù)選取 42-44 圍巖參數(shù) 42 初期

8、支護參數(shù) 42-43 錨桿參數(shù) 43 二次襯砌參數(shù) 43 荷載步設置 43-44 4.7 隧道修建過程模擬分析 44-46 荷載步設置 44 自重作用下的初始應力場及位移場 44-45 建成后隧道分析 45-46 4.8 現(xiàn)場監(jiān)控量測分析 46-49 監(jiān)控量測的目的 46-47 監(jiān)控量測設計內(nèi)容 47-48 監(jiān)控量測成果與數(shù)值模擬結果對比分析 48-49 4.9 本章小結 49-50 第五章 錨固結構耐久性對隧道結構的影響分析 50-77 5.1 考慮加固圍巖作用的耐久性分析 50-59 錨固結構弱化參數(shù)的確定 50 圍巖應力分析 50-53 二次襯砌應力分析 53-56 初期支護內(nèi)力分析 56-58 關鍵點位移分析 58-59 5.2 考慮錨桿支撐作用的耐久性分析 59-72 錨固結構弱化參數(shù)的確定 59-61 5.2.2 ANSYS的接觸分析能力 61-62 圍巖應力分析 62-64 二次襯砌應力分析 64-68 初期支護內(nèi)力分析 68