王志杰:富水大断面公路隧道水压模型试验及衬砌结构力学行为研究论文

王志杰:富水大断面公路隧道水压模型试验及衬砌结构力学行为研究论文

本文主要研究内容

作者王志杰,雷飞亚,侯伟名,王李,周平,蒋新政(2019)在《富水大断面公路隧道水压模型试验及衬砌结构力学行为研究》一文中研究指出:为研究隧道衬砌在围岩压力及外水压力综合作用下的受力特征、结构安全性及破坏过程,采用自制的均匀水压模拟加载装置及隧道地层复合试验台架,实现对围岩压力及外水压力的分别控制加载,完成在深埋条件下不同外水压力作用下衬砌结构受力模型试验。运用ANSYS有限元软件分阶段计算衬砌在水土压力作用下的受力特征,计算各部分安全系数,并与试验结果对比分析。研究表明:采用抽真空的方法模拟外水压力时,外水压力值越大,试验结果越接近真实情况,当外水压力达到150 kPa时,其差值可控制在5%以内;在外水压力及围岩压力的作用下,墙脚及拱底分别受最大正弯矩及最大负弯矩作用,且安全系数较其他位置小;随着外水压力的增大,衬砌所受的轴力及弯矩持续增大,且增大速率基本呈线性,其中墙脚位置增长速率最快;随着荷载的增大衬砌结构墙脚最先发生破坏,墙脚裂缝发展导致衬砌结构应力重分布,最终引起拱底开裂;墙脚的裂缝导致墙脚处承受的正弯矩不断减小,拱底承受的负弯矩不断增大,安全系数不断减小;当墙脚的裂缝宽度发展至1.5~2.0 mm时,试验数据及数值模拟结果计算所得拱底安全系数降低至1.5左右,拱底不再满足承载要求,与试验中衬砌的开裂行为相吻合。所提出的模型试验方案可为类似模型试验提供参考,研究成果可为富水大断面公路隧道的设计及安全评估提供依据。

Abstract

wei yan jiu sui dao chen qi zai wei yan ya li ji wai shui ya li zeng ge zuo yong xia de shou li te zheng 、jie gou an quan xing ji po huai guo cheng ,cai yong zi zhi de jun yun shui ya mo ni jia zai zhuang zhi ji sui dao de ceng fu ge shi yan tai jia ,shi xian dui wei yan ya li ji wai shui ya li de fen bie kong zhi jia zai ,wan cheng zai shen mai tiao jian xia bu tong wai shui ya li zuo yong xia chen qi jie gou shou li mo xing shi yan 。yun yong ANSYSyou xian yuan ruan jian fen jie duan ji suan chen qi zai shui tu ya li zuo yong xia de shou li te zheng ,ji suan ge bu fen an quan ji shu ,bing yu shi yan jie guo dui bi fen xi 。yan jiu biao ming :cai yong chou zhen kong de fang fa mo ni wai shui ya li shi ,wai shui ya li zhi yue da ,shi yan jie guo yue jie jin zhen shi qing kuang ,dang wai shui ya li da dao 150 kPashi ,ji cha zhi ke kong zhi zai 5%yi nei ;zai wai shui ya li ji wei yan ya li de zuo yong xia ,qiang jiao ji gong de fen bie shou zui da zheng wan ju ji zui da fu wan ju zuo yong ,ju an quan ji shu jiao ji ta wei zhi xiao ;sui zhao wai shui ya li de zeng da ,chen qi suo shou de zhou li ji wan ju chi xu zeng da ,ju zeng da su lv ji ben cheng xian xing ,ji zhong qiang jiao wei zhi zeng chang su lv zui kuai ;sui zhao he zai de zeng da chen qi jie gou qiang jiao zui xian fa sheng po huai ,qiang jiao lie feng fa zhan dao zhi chen qi jie gou ying li chong fen bu ,zui zhong yin qi gong de kai lie ;qiang jiao de lie feng dao zhi qiang jiao chu cheng shou de zheng wan ju bu duan jian xiao ,gong de cheng shou de fu wan ju bu duan zeng da ,an quan ji shu bu duan jian xiao ;dang qiang jiao de lie feng kuan du fa zhan zhi 1.5~2.0 mmshi ,shi yan shu ju ji shu zhi mo ni jie guo ji suan suo de gong de an quan ji shu jiang di zhi 1.5zuo you ,gong de bu zai man zu cheng zai yao qiu ,yu shi yan zhong chen qi de kai lie hang wei xiang wen ge 。suo di chu de mo xing shi yan fang an ke wei lei shi mo xing shi yan di gong can kao ,yan jiu cheng guo ke wei fu shui da duan mian gong lu sui dao de she ji ji an quan ping gu di gong yi ju 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国公路学报的王志杰,雷飞亚,侯伟名,王李,周平,蒋新政,发表于刊物中国公路学报2019年08期论文,是一篇关于隧道工程论文,受力特征论文,模型试验论文,开裂过程论文,安全系数论文,富水大断面论文,中国公路学报2019年08期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国公路学报2019年08期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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