隧道衬砌外水压力的理论与数值研究分析

随着高水位隧道及海底隧道的增多,隧道衬砌外水压力的计算是一个亟待解决的问题。本文采用理论分析方法,推导了高水位隧道衬砌外水压力的理论解析解公式,在理论解的基础上,采用数值分析方法,对理论解的合理性进行验证。通过本文的研究,对高水位隧道衬砌外水压力的计算,提供一种简洁可靠的方法。     

隧道衬砌渗水质量事故的分析及治理

从勘测、设计、施工、监理、运营养护等方面对隧道衬砌渗水质量事故进行了分析 ,并提出相应的治理措施。     

基于隧道火灾损伤的衬砌安全性分析与评价

基于某隧道火灾过火段的结构安全性分析和评估,从衬砌结构变形及应力方面入手,通过工程类比、理论和数值分析等手段对特征隧道断面进行加固整治前后的二次衬砌结构安全性验算,验算指标包含衬砌抗压强度、抗拉强度和结构安全系数。结构安全性验算的主要特征断面选择在Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩和紧急停车带上,主要验算工况包含火灾前工况、火灾后拱圈不同剥离深度工况和加固施工后工况。安全性分析与评价表明,部分隧道过火段存在不同程度的衬砌结构失稳风险,加固施工后衬砌结构的位移与受力状态得到明显改善,各验算指标限值满足规范要求。     

基于灰色突变理论的隧道衬砌裂缝诊断模型

为了利用有限的监测数据评判隧道衬砌裂缝稳定性, 应用小波变换对衬砌裂缝监测数据进行分析, 去除因环境变化与测试误差而产生的高频部分, 保留因围岩压力变化而产生的低频部分, 实现了裂缝时效变形的分解。应用灰色理论建立了衬砌裂缝时效变形的GM(1, 1)灰色预测模型, 实现了利用前期监测数据预测衬砌裂缝后期发展。应用尖点突变模型的平衡条件建立了衬砌裂缝稳定性判据。构建了基于灰色突变理论的隧道衬砌裂缝诊断模型, 并对2条典型衬砌裂缝进行了分析。分析结果表明: 2条裂缝稳定性判据大于0, 均未达到失稳条件; 其实测宽度变化量小于0.2mm, 宽度变化速率小于0.002mm·d-1, 处于稳定状态, 因此, 该诊断模型可准确预测衬砌裂缝发展趋势。     

基于ANSYS的最小厚度公路隧道衬砌结构计算和安全分析

基于大型通用软件ANSYS,按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)相关规定和提供的强度参数,采用荷载结构法,以深埋条件下隧道为例,对各级围岩两车道公路隧道衬砌结构进行计算,求解强度安全系数,并进行相关安全分析,以解决上述工程人员关心问题,所得结论可作为工程人员参考。     

大跨连拱隧道初期支护与二次衬砌相互作用分析

大跨连拱隧道受结构和跨度的影响,其初期支护与二次衬砌各自承受不同的围岩压力.通过计算分析,二次衬砌所受荷载比初期支护大得多,而且在初期支护与二次衬砌间存在不均匀压力,二次衬砌是主要承载结构,设计和施工时要合理掌握二者间的荷载分配比例.     

基于ANSYS的厚度增减对公路隧道衬砌结构安全影响分析

按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)的相关规定和强度参数,采用荷载结构法,以深埋条件下隧道为例,对按最小厚度分别增减一定幅度的各级围岩两车道公路隧道衬砌结构进行计算,求解强度安全系数并进行对比分析.     

隧道二次衬砌砼裂缝的分析及防治

隧道二衬砼出现裂缝是一种较普遍的现象,一旦二衬砼出现裂缝,就必须对裂缝进行及时、仔细、认真的观测．以具体的观测数据,通过理论分析,判断二衬砼裂缝的危害程度,并决定是否采取进一步的措施予以处理。     

隧道衬砌裂缝病害原因分析及整治加固技术的探讨

对海南东线高速公路大茅隧道右幅衬砌裂缝病害原因进行了分析,介绍了其整治加固技术。     

基于复变函数理论的非圆形隧道解析解

为了得到考虑衬砌支护的非圆形隧道衬砌和围岩应力及变形的解析解,基于复变函数理论提出了一种求解考虑衬砌的非圆形隧道衬砌和围岩应力及变形的方法.首先,为了克服非圆形隧道断面几何形状和考虑衬砌支护造成的计算困难问题,引入了保角变换,通过采取最优化解法确定映射函数中的各项系数,得到映射函数;其次,采用幂级数复变函数法克服隧道衬砌带来的多连通域问题,确定应力函数中的各项系数,建立方程求解;最后,通过Flac有限差分软件进行数值模拟证明解析解的正确性.研究发现:弹性范围内解析解与Flac有限差分软件计算得到的应力、位移解有较好的吻合性,表明弹性解析法的结果是可靠、合理的;深埋条件下,弹性解析法无需根据埋深、工况建立计算模型,只需明确边界条件和映射函数就可计算非圆形隧道应力、位移,弹性解析法克服了计算软件在计算中由于网格划分尺寸等问题造成计算结果不精确、计算慢等问题,为非圆形隧道开挖问题提出了一种快速、准确的弹性计算方法.     

基于随机有限元的隧道衬砌结构可靠性分析

结合广州地铁三号线大塘站~沥窖站区间盾构隧道的实际情况,采用荷载-结构模式与蒙特卡罗-有限元法,选取不同的随机变量统计特征,进行了隧道衬砌结构可靠性分析,得出了隧道衬砌各截面处的抗压可靠指标与抗裂可靠指标。研究结果表明:拱顶处的轴力对上部水压最为敏感,弯矩对侧压力系数最为敏感,工程的支护体系能够满足目标可靠指标要求,具有足够的安全储备。     

公路隧道衬砌渗漏水浅析

隧道衬砌渗漏水是公路隧道的通病,应引起重视,在施工中应加强防排水设计与施工质量的管理。在实践中不断摸索,确保隧道整体不渗不漏目标的实现。     

严寒地区隧道二衬漏水处理方法

针对严寒地区隧道中出现的二衬漏水等情况,采用简单、经济的方法进行处理,既保证衬砌质量不受影响,又可以保证隧道不再漏水而影响行车安全。     

寒区隧道衬砌背部空洞积水冻胀力学分析

造成高寒地区隧道冻害的原因有很多方面，如衬砌混凝土的冰冻破坏、局部存水冻胀破坏以及既有裂缝裂隙水的冻胀破坏等。以鹧鸪山隧道为工程背景，通过有限元软件ANSYS对隧道衬砌背后局部存水冻胀产生的应力进行计算分析，说明这种局部存水空间冻胀对隧道衬砌可能造成破坏原因，为寒区隧道的抗防冻措施提供理论依据。     

盾构隧道衬砌结构的抗震分析

利用有限元软件ANSYS,在建立有限元模型的基础上,计算管片衬砌模型和有内衬的双层衬砌模型在8度地震荷载作用下衬砌的受力情况,并通过对不同内层衬砌厚度的计算比较,给出8度地震区合理的内衬厚度。     

基于拟力法的框架结构静力推覆分析

传统静力推覆分析方法求解结构非线性变形需对结构整体刚度矩阵进行实时地合成与分解,该过程将占用大量计算资源.基于拟力法的纤维梁有限元分析方法进行静力推覆分析,在迭代求解结构非线性变形时,首先对弹性刚度矩阵进行分解,计算出侧向荷载作用下的弹性位移;然后通过反复调用弹性刚度矩阵的分解结果与弹性位移,减少回代计算量;最后采用算法时间复杂度理论定量对比了该方法与传统方法的计算效率,通过一榀八层钢筋混凝土框架结构数值算例,分析比较了两种方法的计算结果与算法时间复杂度.结果表明:两种方法顶点位移-基底剪力曲线基本吻合,层间位移角与楼层之间的关系曲线也基本一致,两者的最大误差出现在第3层,为3.72%,与传统方法相比,基于拟力法的静力推覆分析方法算法时间复杂度降低了80%,计算效率至少是传统方法的5倍.     

连拱隧道衬砌裂缝的分析

结合省内外连拱隧道所产生的裂缝展开讨论，对连拱隧道的裂缝进行了数值分析．针对原因提出合理建议，同时谈了几点体会。     

乌鞘岭隧道衬砌结构安全性分析

基于乌鞘岭隧道现场量测数据,采用ANSYS有限元软件对围岩弹性模量和侧压力系数进行了反分析.根据所求得的参教值,计算得到了二次衬砌的内力和安全系数.计算结果表明,分析断面的安全性是足够的.     

装配式衬砌隧道的一种有限元计算方法

将衬砌与地层间的相互作用按接触问题计算．根据变形体的虚功原理，建立了接触问题有限元公式及相应的计算方法，介绍了求解弹塑性接触问题的过程，并着重讨论了“侵入”状态的处理方法．最后，应用给出的方法计算了2个算例——内压作用下2个相套厚壁圆筒接触和用盾构法修建的地铁隧道的受力变形．