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隧道开挖模拟的支撑荷载法研究
  • ISSN号:1001-7372
  • 期刊名称:《中国公路学报》
  • 时间:0
  • 分类:U451[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074, [2]华北水利水电学院土木建筑学院,河南郑州450011
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50678077); 重庆市自然科学基金项目(CSTC2008BB6066); 重庆市教委科学技术研究项目(KJ090403)
中文摘要:

采用有限元法对隧道施工过程的支撑荷载法中的几个问题进行了详细的研究。讨论了释放荷载和支撑荷载的关系,分析了支撑荷载的大小、方向以及选取的部位对计算结果的影响;根据三维模型的计算结果确定了位移释放率,并据此得到了按平面应变模型模拟隧道施工过程时各施工阶段支撑荷载的大小。计算结果表明:在采用平面应变方法进行隧道施工过程的计算时,为了模拟开挖面的空间效应,在洞周施加的是支撑荷载而非释放荷载;在只有体积力和面力的情况下,支撑荷载可以采用被挖掉的岩土体的周边(内圈)节点的等效节点力,也可以取留下围岩周边(外圈)节点的等效节点力并反号,若洞周节点上有集中荷载,则支撑荷载必须采用前者;在台阶法施工中,采用变化后的洞周节点力作为下半断面支撑荷载的初始应力的方法,能够得到较满意的结果。

英文摘要:

FEM was adopted to study the support load method of simulation in the process of tunnel construction.The relation of releasing load and support load was discussed.The influence of the size,the direction and the selected position of support load on calculated result was analyzed.Three-dimensional numerical model was adopted to simulate tunnel excavation and displacement releasing ratios were gained.Then,the values of the support load which applied the plane strain method to calculate the process of tunnel construction were confirmed.Calculated results show that when using the plane strain method to calculate the process of tunnel construction,the support load rather than the releasing load around the hole was applied to simulation of the spatial effect of excavation section.Only when numeration-system acts on body load and face load,the equivalent node forces of the circumference(inside track) nodes of rock elements which are wiped off can be used as support load;while reversing,the equivalent node forces of the circumference(outside track) of the remaining rock elements can also be used as support load.If there is concentrated load among the nodes of hole circumference,the former must be used.During the construction of step excavation method,if the method which uses changed node force in the hole circumference as initial stress of the support load of the underside half section is applied,the more satisfied result will be got.

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期刊信息
  • 《中国公路学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国公路学会
  • 主编:马建
  • 地址:西安市南二环路中段长安大学内
  • 邮编:710064
  • 邮箱:zgglxb@qq.com
  • 电话:029-82334387
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7372
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1313/U
  • 邮发代号:52-194
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:25267