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题名小净距公路隧道开挖围岩变形的数值模拟
被引量：3
- 1
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作者
甄卫刚
刘淑红
王自豪
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机构
石家庄铁道大学工程力学系
河北省大型结构健康诊断与控制实验室
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出处
《筑路机械与施工机械化》
2019年第8期116-120,共5页
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基金
河北省自然科学基金项目(A2015210089)
河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2015101)
石家庄铁道大学研究生创新资助项目
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文摘
以V级围岩条件下石家庄某浅埋小净距公路隧道为工程背景,采用有限元软件ANSYS,对采用不同施工方案的隧道进行数值模拟。对比分析了单侧壁导坑法、CRD法、上下台阶法和CD法4种施工方案的隧道拱顶沉降、拱底隆起和地表沉降的变化规律。结果表明:在控制围岩竖向变形和地表沉降方面,CRD法最有效,上下台阶法最差;随着隧道埋深的增加,地表沉降槽由2个变成1个。研究结果对类似工程的设计和施工具有参考价值。
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关键词
V级围岩
小净距
公路隧道
单侧壁导坑法
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Keywords
V-class surrounding rock
small spacing
highway tunnel
side-drift method
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分类号
U456.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名深埋公路隧洞围岩应力和位移分布的复变函数解
被引量：6
- 2
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作者
刘淑红
王自豪
甄卫刚
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机构
石家庄铁道大学工程力学系
河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室
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出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2018年第5期548-557,共10页
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基金
河北省自然科学基金(A2015210089)
河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2015101)
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文摘
为了优化公路隧道的设计和确保施工安全,必须明确公路隧洞开挖时围岩的力学行为.利用复变函数方法,通过保角映射函数把隧洞外域变换为单位圆外域.利用Cauchy(柯西)积分和留数定理求出两个应力函数,从而得到围岩的应力与位移的平面应变问题的解析解.结合曲墙马蹄形断面,通过数学软件MATLAB编程计算,分别给出了应力和仅考虑开挖引起的位移沿隧洞边和坐标轴方向的分布.利用有限元软件ANSYS建立二维平面应变模型,对理论推导得到的应力和位移的分布进行验证,数值解结果与近似解析解结果吻合性很好.研究结果表明:最大的环向应力发生在隧洞拱脚处,最大水平位移发生在拱腰处,最大的沉降和隆起分别发生在拱顶和仰拱中心处.沿坐标轴的正应力在隧洞附近变化较大,不一定在洞边取得最大值,离洞边不到10 m的距离,便分别趋于所加外荷载.位移值在洞边最大,随着离洞边距离的增大,逐渐单调趋于0.
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关键词
公路隧洞
近似解析解
复变函数
应力
位移
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Keywords
highway tunnel
approximate analytical solution
complex variable function
stress
displacement
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分类号
U451
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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