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《大连交通大学》 2011年
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城市地铁施工的数值模拟与参数反分析

邵晶  
【摘要】:城市地铁是一种特殊的工程结构体系,不仅处于复杂多变的地质条件中而且还受到不同开挖方法和顺序等诸多因素的影响。如果施工不慎会造成建筑物开裂、倾斜,地下管线断裂等事故,给居民的日程生活带来影响。鉴于围岩稳定性在地铁设计和施工中的重要性,本论文以大连地铁香工街站为工程背景运用数值模拟分析方法和施工监控量测手段对地铁施工过程进行分析。 首先,采集相关的量测数据,对施工监测数据进行处理,绘制竖井的地表沉降曲线,横通道的地表沉降、净空收敛、拱顶沉降等曲线;并进行回归分析,根据位移变化速率及位移时态曲线判别围岩稳定性。 其次,采用三维显式有限差分程序FLAC3D作为计算工具,对地铁竖井及横通道的开挖过程进行数值模拟,分析不同施工步序下引起的地表沉降、支护结构内力、产生的塑区等,并将监测结果与模拟分析的结果进行差异性比较,从而分析围岩所处的状态,保证施工顺利进行。 最后,针对数值分析中相关计算参数难确定的问题,利用实际监测位移数据及matlab工具箱中的BP神经网络,进行位移反分析,得到与实际量测数据较吻合的模拟计算参数,优化数值计算模型。 论文采用施工量测技术与数值计算相结合的分析方法,研究总结地表沉降分布规律并预测沉降的最终值;分析施工过程中围岩的应力状态以及支护结构的受力情况,进而了解地铁施工过程围岩稳定性状态;并通过神经网络的智能反分析方法优化得到与实际工程更接近的土层计算参数,减弱土层参数对数值计算结果的不利影响,使结果更符合实际情况,帮助指导地铁施工合理选择施工方案,对防止地铁工程灾害的发生,有着重大的理论意义和现实意义。
【学位授予单位】:大连交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U231.3

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【参考文献】
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