收藏本站
《广东工业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

连拱隧道复合衬砌承载能力分析及优化设计

宁培淋  
【摘要】: 针对不同围岩、不同埋深、不同跨度、不同施工方法、不同连拱隧道类型复合衬砌参数选取的差异,本文在国内外连拱隧道复合衬砌研究方法和研究成果的基础上,以连拱隧道建设的关键技术研究为背景,并以解决连拱隧道施工过程复合衬砌参数优化为出发点,对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类三种围岩的深埋、浅埋连拱隧道(共记6种工况)进行承载能力分析和数值模拟;应用结构承载能力法和ANSYS有限元法,对各种典型连拱隧道模型下的连拱隧道初期支护和二次衬砌的承载能力进行了计算分析,研究了改变复合衬砌各构件参数条件对连拱隧道的影响。 本文首先探讨了连拱隧道复合衬砌结构的各种影响因素,建立了6种典型连拱隧道模型。基于连拱隧道实际受力情况,建立深埋、浅埋连拱隧道荷载模型。 然后,由结构承载能力法可得出各种不同埋深、不同围岩下系统锚杆、喷射混凝土、钢拱架和二次衬砌的结构承载能力曲线,进而分析各个复合衬砌构件受力状态和变化规律,并具体计算出6种典型隧道模型复合衬砌承载能力,针对复合衬砌参数进行了调整。 随后采用ANSYS软件,模拟了不同支护参数条件下围岩和支护结构的应力场、位移场,给出了喷射混凝土层不同厚度下的应力变化取值和钢拱架采用不同钢型参数对支护效果的影响取值,并据此对隧道初期支护设计参数提出修正意见。 最后结合ANSYS对连拱隧道二次衬砌结构的受力场分析结果,提取最不利截面的M、N、Q值,建立以工程造价为目标函数、罚函数法(SUMT)进行求解的优化模型,进而对二次衬砌的厚度进行优化。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U451.4

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 宁培淋;杨锐;孙世永;;深埋连拱隧道围岩压力的两种计算方法比较[J];安徽建筑;2010年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 罗晏斌;西汉高速公路某连拱隧道支护结构有限元分析[D];西南石油大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周玉宏,赵燕明,程崇国,秦之富;元磨高速公路桥头隧道施工中的监控与分析[J];地下空间;2002年02期
2 余凡;杨林德;;连拱隧道的荷载及简化计算研究[J];地下空间与工程学报;2006年05期
3 刘小兵;地下洞室的一种优化设计模型[J];地下空间;1995年01期
4 马万权,程崇国;关于连拱隧道建设技术问题的思考[J];公路;2003年10期
5 林刚,何川;连拱隧道施工全过程地层沉降三维数值模拟[J];公路;2004年03期
6 李玉文,田尚志,陈贵红;连拱隧道的中墙设计[J];公路;2004年10期
7 殷瑞华;朱光仪;;对《公路隧道设计规范》有关问题的探讨[J];公路;2006年05期
8 伍振志;王剑军;;浅埋软弱围岩双连拱隧道合理复合衬砌研究[J];公路交通科技;2007年02期
9 汪易森,李小群;地下洞室群围岩弹塑性有限元分析及施工优化[J];水力发电;2001年06期
10 计三有;刘德作;;铁路隧道围岩与衬砌相互作用有限元分析[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2007年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘彤;刘新东;;浅埋连拱隧道施工过程的力学分析[J];四川建筑科学研究;2009年01期
2 许书生;曾祥国;姚安林;王清远;陈华燕;赵师平;;小净距隧道开挖工艺对围岩稳定性的影响[J];四川建筑科学研究;2009年03期
3 周笑;彭阳;;浅埋大跨度隧道施工阶段临时支护安全性分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期
4 尹蓉蓉;朱合华;;硫酸盐结晶作用后深埋公路隧道安全性能[J];四川建筑科学研究;2011年05期
5 孙狂飙;邓文龙;;隧道现场围岩级别判定方法探讨[J];安徽地质;2009年01期
6 赵国刚;袁春花;吴育忠;;省道S212线峰山隧道塌方处理[J];安徽建筑;2006年04期
7 徐烽峰;李海波;;长管棚在双连拱隧道洞口施工中的应用[J];安徽建筑;2007年01期
8 李老三;杨小礼;;大断面隧道结构在地震荷载作用下的动力响应分析[J];安徽建筑;2007年01期
9 宁培淋;杨锐;孙世永;;深埋连拱隧道围岩压力的两种计算方法比较[J];安徽建筑;2010年03期
10 李慧英;;松潘县牟尼沟公路隧道涌水处理施工技术[J];安徽建筑;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马超锋;李晓;成国文;赫建明;;大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 杨川福;曹均旺;张斌;;浅谈地质雷达在隧道质量检测中的应用[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
3 张双茁;沈洪波;;六武路隧道LED“绿色照明”设计[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年
4 王超;赵自豪;陈世江;伍永平;;西部深井软岩巷道围岩变形失稳的FLAC数值分析[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
5 亓荣强;;弱胶结软岩巷道支护实践与合理支护形式探讨[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
6 齐明山;徐正良;崔勤;宁佐利;;厦门海底隧道围岩流变特性及其特征曲线[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 汪振伟;傅钢;黄智强;;城市连拱隧道施工方案研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 周健南;范华林;徐迎;赵军;;爆炸荷载作用下地下拱形结构荷载的实用计算方法探讨[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
9 王正才;;注浆加固技术在极软岩巷道支护中的应用[A];创新推动新型煤炭工业体系建设和安全健康发展——2010年湘赣皖闽苏等多省(市)煤炭学会学术交流暨湖南省煤炭科技论坛论文集[C];2010年
10 傅一栋;;多目标规划理论在新建隧道开挖顺序优化问题中的应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
5 李鹏飞;海底隧道围岩稳定性分析与控制研究[D];北京交通大学;2011年
6 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年
7 李少刚;地下互通立交隧道设计参数优化及施工技术研究[D];北京交通大学;2011年
8 杜朝伟;海底隧道衬砌水压力及结构受力特征研究[D];北京交通大学;2011年
9 邬玉斌;地下结构偶然性内爆炸效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
10 刘钦;炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏发强;新义煤矿三软煤层巷道围岩稳定与支护技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年
3 魏明俐;深部软岩巷道围岩稳定性分析与控制技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 刘兆平;HS复合型软岩大断面硐室联合支护及施工技术研究[D];山东科技大学;2010年
5 刘心广;济二煤矿深部巷道支护技术及应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 彭玉平;膨胀性充填裂隙水力特性数值模拟[D];郑州大学;2010年
7 张美政;复合结构柔性反底拱应用于软岩峒室稳定性控制研究[D];山东农业大学;2010年
8 徐建来;软岩巷道支护稳定性及数值动态模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 王占武;支护参数对隧道围岩影响的模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 陈千;高家梁煤矿巷道加固与数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 申玉生,赵玉光;高速公路双连拱隧道的中墙力学特性分析[J];地下空间与工程学报;2005年02期
2 余凡;杨林德;;连拱隧道的荷载及简化计算研究[J];地下空间与工程学报;2006年05期
3 马万权,程崇国;关于连拱隧道建设技术问题的思考[J];公路;2003年10期
4 李玉文,田尚志,陈贵红;连拱隧道的中墙设计[J];公路;2004年10期
5 刘洪洲,黄伦海;连拱隧道设计施工技术研究现状[J];西部探矿工程;2001年01期
6 朱向前,彭立敏,邱业建;连拱隧道不同结构形式的力学特性比较[J];西部探矿工程;2005年11期
7 杨建民;金竹林双连拱公路隧道设计[J];世界隧道;1999年01期
8 黄小华,彭立敏,施成华;整体式隧道衬砌的非线性优化设计方法[J];现代隧道技术;2001年04期
9 彭定超,袁勇,章勇武;开挖施工方式对连拱隧道中墙影响的空间分析[J];现代隧道技术;2002年01期
10 李治国,张玉军;衬砌开裂隧道的稳定性分析及治理技术[J];现代隧道技术;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 林刚;连拱公路隧道的合理施工方法研究[D];西南交通大学;2002年
2 冯升;公路连拱隧道结构优化研究[D];长安大学;2004年
3 陈晓江;软弱围岩连拱隧道中隔墙应力与变形分析研究[D];重庆大学;2005年
4 王瑞峰;连拱隧道支护结构力学特性研究[D];西南交通大学;2006年
5 杨峥;偏压双连拱隧道施工力学行为研究[D];西南交通大学;2005年
6 岳广学;隧道开挖与支护的效果分析[D];北京交通大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王丽娟;商勇;徐毅;;基于ANSYS的隧道结构变形和受力分析[J];科技信息;2012年20期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘小兵;地下洞室的一种优化设计模型[J];地下空间;1995年01期
2 王明年,何川,翁汉民,李志业;3车道隧道模型试验研究及有限元分析[J];公路;1995年09期
3 郭小红;大跨度山岭隧道结构设计方法——结构承载能力法[J];公路;2000年05期
4 韩常领;双连拱整体式隧道结构设计[J];公路;2000年11期
5 马万权,程崇国;关于连拱隧道建设技术问题的思考[J];公路;2003年10期
6 周玉宏,赵燕明,程崇国;连拱隧道施工方案的应力分析[J];公路交通技术;2003年03期
7 赵俭斌,易南概,高德山,吴桂森;承压拱在隧道喷锚支护参数优化设计中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2003年06期
8 张惠民,程少俊;公路隧道复合衬砌的设计与探讨[J];河南交通科技;1999年02期
9 陈建勋;李建安;;公路隧道二次衬砌厚度的优化[J];交通运输工程学报;2006年03期
10 华渊,吕宝华,周太全,连俊英;软岩单线隧道新型支护结构有限元分析[J];施工技术;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 唐颖;陈晓钜;;浅论连拱隧道设计[A];2001年全国公路隧道学术会议论文集[C];2001年
2 高世军;吴怀义;熊世龙;;双连拱隧道的技术性设计[A];2001年全国公路隧道学术会议论文集[C];2001年
3 郭小红;乔春江;;罗盘基隧道支护结构的承载能力分析[A];2001年全国公路隧道学术会议论文集[C];2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周学良;杨成斌;潘星;;铜汤高速连拱隧道围岩及初期支护变形与内力研究[J];工程与建设;2007年01期
2 雷序周;卜放明;陈秋南;;浅埋偏压的水冲隧道施工监理[J];湖南交通科技;2006年04期
3 宁鹏;康辰;;偏压连拱隧道施工数值模拟及方案比选[J];山西建筑;2007年24期
4 谢笛;;连拱隧道加宽设计与施工方案[J];公路与汽运;2009年05期
5 夏雷;;连拱隧道施工力学行为[J];四川建筑;2006年05期
6 卢耀宗,杨文武;莲花山大跨度连拱隧道施工方法研究[J];中国公路学报;2001年02期
7 叶建虎;;洋坊连拱隧道设计与施工[J];公路隧道;2005年04期
8 袁丰田;;软弱围岩富水地段连拱隧道关键施工技术[J];安徽建筑;2006年03期
9 林说平;;偏压连拱隧道初期支护结构优化研究[J];山西建筑;2007年29期
10 李德宏;金文星;;复合式中墙连拱隧道设计施工分析[J];现代隧道技术;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王明年;李志业;胡学林;;不同初期支护对提高围岩承载能力的试验研究[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
2 王明年;何川;关宝树;;格栅拱和长锚杆支护效果的试验研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
3 陈秋南;张永兴;;连拱隧道设计施工理论及其修建关键技术的探讨[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
4 丁文其;赵辉雄;贾明辉;谢东武;;偏压连拱隧道初期支护结构优化研究[A];第四届中国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2007年
5 王晓形;丁文其;刘学增;谢东武;;地下洞室围岩压力分配比例研究[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
6 王亚琼;张少兵;谢永利;赖金星;;浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构受力性状分析[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
7 缪圆冰;唐颖;;特大跨度连拱隧道仰拱设置研究[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
8 佘健;何川;林刚;;连拱隧道二次衬砌在软弱围岩中的力学行为研究[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
9 李静;吴波;;地铁渡线群洞隧道快速施工技术[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
10 胡海波;阳军生;杨峰;;地形偏斜条件下连拱隧道“半明半暗”及“半路半隧”结构型式的比选[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 石志荣;大跨径连拱隧道成功穿越特大溶洞区[N];中国水利报;2004年
2 汪汀;多措并举提高城市承载力[N];中国建设报;2008年
3 郑伟 记者 刘颖;做足环境功夫引来众多项目[N];天津日报;2007年
4 记者 袁超群;全省高速路货车计重收费[N];西安日报;2006年
5 通讯员 杨赛凤;黄梅城区不断增强综合承载能力[N];黄冈日报;2010年
6 宋爱东;河北铁通“软硬兼施”构建优质网络[N];人民邮电;2006年
7 本报记者 李娟娟;着力提高城市承载能力[N];渭南日报;2008年
8 浙江省政协 张正煜;地下空间提高城市承载能力[N];江淮时报;2010年
9 记者 赵彦明 通讯员 颜志飞 凌旭昌;宾阳特色工业着眼可持续发展[N];广西日报;2006年
10 本报记者  牛建宏;要重视提高城市公共服务承载力[N];中国建设报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴梦军;大跨扁平连拱隧道施工时空效应与二次衬砌最佳支护时机研究[D];重庆大学;2011年
2 陈贵红;连拱隧道设计关键问题研究[D];西南交通大学;2011年
3 朱正国;连拱隧道围岩压力计算方法与动态施工力学行为研究[D];北京交通大学;2008年
4 李志厚;云南山岭公路隧道修筑技术研究[D];长安大学;2009年
5 陈峰宾;隧道初期支护与软弱围岩作用机理及应用[D];北京交通大学;2012年
6 肖林萍;连拱隧道围岩变形规律研究[D];西南交通大学;2009年
7 杜朝伟;海底隧道衬砌水压力及结构受力特征研究[D];北京交通大学;2011年
8 李达;长大隧道穿越断层区施工力学特征及施工优化方法研究[D];西南交通大学;2012年
9 林刚;连拱隧道施工力学行为研究[D];西南交通大学;2005年
10 林传年;分岔隧道围岩损伤与稳定性研究[D];兰州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宁培淋;连拱隧道复合衬砌承载能力分析及优化设计[D];广东工业大学;2008年
2 罗晏斌;西汉高速公路某连拱隧道支护结构有限元分析[D];西南石油大学;2010年
3 张国庆;无中墙连拱隧道结构研究[D];重庆交通大学;2010年
4 杜飞天;西凹口双连拱隧道结构及施工力学的数值模拟[D];西南交通大学;2007年
5 刘金生;广州市地铁三号线体育西路站折返线隧道施工技术[D];西南交通大学;2006年
6 张忠;大跨度半明半暗连拱隧道施工技术与力学特性研究[D];中南大学;2008年
7 宁鹏;浅埋偏压连拱隧道施工方案比选及结构优化[D];长安大学;2008年
8 郑光辉;公路连拱隧道与小净距隧道施工力学特征对比研究[D];西南交通大学;2007年
9 杨铠;既有公路下连拱隧道施工控制技术研究[D];中南大学;2009年
10 杨昌贤;公路隧道二次衬砌承载能力与优化设计研究[D];西南交通大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026