1、 8.1 三維計(jì)算模型8.1.1 三維實(shí)體模型圖 8-1 三維模型空間位置圖 圖 8-4 三維模型空間位置正視圖 8.1.2 三維有限元模型（1）三維模型計(jì)算范圍 計(jì)算范圍內(nèi)的圍巖采用三維實(shí)體單元計(jì)算；隧道襯砌采用三維板單元計(jì)算，橋梁結(jié)構(gòu)使用三維單元計(jì)算。為了確保三維模型有足夠計(jì)算精度并盡量減少計(jì)算 工作量，本次計(jì)算對(duì)計(jì)算范圍進(jìn)行了一定的限制。沿隧道橫向取 350m，沿軌道縱向取 102m，從地表向下最高處取 74.2m，最低處為 40.2m。所建立的三維有限元計(jì)算模型如圖 8-5圖 8-6 所示。 圖 8-5 三維有限元模型（2）三維模型的計(jì)算荷載結(jié)構(gòu)自重；隧道開(kāi)挖產(chǎn)生的圍巖釋放荷載；橋梁施

2、工產(chǎn)生的圍巖釋放荷載；橋面結(jié)構(gòu)及車(chē)輛荷載傳遞到橋墩荷載；模型只建立橋樁，將橋梁結(jié)構(gòu)荷載轉(zhuǎn)化到橋墩上，橋臺(tái)結(jié)構(gòu)板荷載 7500KN 分配到對(duì)應(yīng)橋墩上，P1P10 上部橋墩單墩荷載為 7500KN，如下圖 7-7 所示. 在本工程計(jì)算中，橋梁荷載來(lái)源主要有兩部分，一部分是橋梁結(jié)構(gòu)托梁及上部結(jié) 構(gòu)自重，另一部分是車(chē)輛荷載作用?，F(xiàn)使用 midas-civel 橋梁軟件對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)建模，取其中一組橋墩如下圖 8-7 所示。高義口西路大橋 10 組橋墩計(jì)算后， 得出橋樁端部位置的反力，如下表 8-1 所示。其空間位置參考圖 8-3。8.3 三維模型計(jì)算結(jié)果8.3.1 計(jì)算工況目前軌道六號(hào)線處于運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，

3、所以其正上方的橋梁施工產(chǎn)生的圍巖松動(dòng) 和橋墩產(chǎn)生的壓力超載對(duì)區(qū)間隧道產(chǎn)生變形影響。 高義口西路橋是在軌道六號(hào)線隧道修建完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工的，所以高義口西路橋施工前的地應(yīng)力場(chǎng)需要通過(guò)模擬軌道六號(hào)線隧道開(kāi)挖得到。計(jì)算步 1-16 計(jì)算軌道六號(hào)線隧道隧道施工完畢后的地應(yīng)力場(chǎng)，其中計(jì)算步 1 計(jì)算自重作用下的初始應(yīng)力場(chǎng)；計(jì)算步 216 計(jì)算軌道六號(hào)線隧道施工后的二次 應(yīng)力場(chǎng)。計(jì)算步 1830 模擬橋梁施工，本計(jì)算共 30 個(gè)計(jì)算步，詳情如下表所示。 表8-2計(jì)算步分布表8.3.2 初始應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算 在橋梁施工前應(yīng)首先得到圍巖初始應(yīng)力場(chǎng)，下圖給出了圍巖初始應(yīng)力場(chǎng)的形成過(guò)程，其中圖 8-8-1 為原始圍巖

4、，后續(xù)圖 8-8-1圖 7-8-18 顯示了軌道六號(hào)線的隧道施工過(guò)程，分別對(duì)應(yīng)開(kāi)挖階段 1 到開(kāi)挖階段 14。 計(jì)算步 1初始地應(yīng)力 計(jì)算步 16開(kāi)挖階段 14計(jì)算步 2空階段 計(jì)算步 17空階段（位移清零） 計(jì)算步 3開(kāi)挖階段 1計(jì)算步 18開(kāi)挖橋臺(tái) 1 基礎(chǔ)、施工橋臺(tái) 1計(jì)算步 4開(kāi)挖階段 2計(jì)算步 19開(kāi)挖P1 橋墩基礎(chǔ)、施工 P1 橋墩 計(jì)算步 5開(kāi)挖階段 3計(jì)算步 20開(kāi)挖P2 橋墩基礎(chǔ)、施工P2 橋墩 計(jì)算步 6開(kāi)挖階段 4計(jì)算步 21開(kāi)挖P3 橋墩基礎(chǔ)、施工P3 橋墩 計(jì)算步 7開(kāi)挖階段 5計(jì)算步 22開(kāi)挖P4 橋墩基礎(chǔ)、施工P4 橋墩 計(jì)算步 8開(kāi)挖階段 6計(jì)算步 23開(kāi)挖P5

5、 橋墩基礎(chǔ)、施工P5 橋墩 計(jì)算步 9開(kāi)挖階段 7計(jì)算步 24開(kāi)挖P6 橋墩基礎(chǔ)、施工P6 橋墩 計(jì)算步 10開(kāi)挖階段 8計(jì)算步 25開(kāi)挖P7 橋墩基礎(chǔ)、施工P7 橋墩 計(jì)算步 11開(kāi)挖階段 9計(jì)算步 26開(kāi)挖P8 橋墩基礎(chǔ)、施工P8 橋墩 計(jì)算步 12開(kāi)挖階段 10計(jì)算步 27開(kāi)挖P9 橋墩基礎(chǔ)、施工P9 橋墩 計(jì)算步 13開(kāi)挖階段 11計(jì)算步 28開(kāi)挖P10 橋墩基礎(chǔ)、施工 P10 橋墩 計(jì)算步 14開(kāi)挖階段 12計(jì)算步 29開(kāi)挖橋臺(tái) 2 基礎(chǔ)、施工橋臺(tái) 2計(jì)算步 15開(kāi)挖階段 13計(jì)算步 30施加橋樁上部結(jié)構(gòu)荷載及車(chē)輛荷載 （1）圍巖位移云圖(mm)（1-0）圍巖應(yīng)力云圖(KPa)（2）

6、圍巖位移云圖(mm)（2-0）地表位移云圖(mm)（3）圍巖位移云圖(mm)（3-0）地表位移云圖(mm)（4）圍巖位移云圖(mm)（4-0）地表位移云圖(mm)（5）圍巖位移云圖(mm)（5-0）地表位移云圖(mm)（6）圍巖位移云圖(mm)（6-0）地表位移云圖(mm) （7）圍巖位移云圖(mm)（7-0）地表位移云圖(mm)（8）圍巖位移云圖(mm)（8-0）地表位移云圖(mm)（9）圍巖位移云圖(mm)（9-0）地表位移云圖(mm)（10）圍巖位移云圖(mm)（10-0）地表位移云圖(mm)（11）圍巖位移云圖(mm)（11-0）地表位移云圖(mm)（12）圍巖位移云圖(mm)（12-0）地表位移云圖(mm) （13）圍巖位移云