渝湘高速武隆中興隧道于2009年建成投用,中興隧道為雙洞分修特長(zhǎng)隧道。在2013年隧道定期檢查發(fā)現(xiàn)隧道襯砌結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重超寬的裂縫病害,危及隧道結(jié)構(gòu)安全,但該隧道嚴(yán)重裂縫產(chǎn)生的原因至今未能分析清楚。本文以中興隧道裂縫病害為工程背景,運(yùn)用斷裂力學(xué)理論對(duì)其進(jìn)行安全性分析,并以不同的裂縫參數(shù)為變量,分析其對(duì)隧道安全性的影響,主要研究?jī)?nèi)容如下:①在中興隧道襯砌裂縫病害調(diào)查結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,采用混凝土斷裂力學(xué)理論和未開裂結(jié)構(gòu)截面強(qiáng)度驗(yàn)算方法,分析得出隧道結(jié)構(gòu)開裂后隧道的整體安全性。②對(duì)開裂的襯砌結(jié)構(gòu)建立簡(jiǎn)化的有限元模型,采用實(shí)體單元PLANE183模擬二次襯砌,平面單元BEAM3模擬初期支護(hù),彈簧單元COMBIN14模擬地層彈簧。利用ANSYS軟件后處理中位移外推法,設(shè)置裂縫路徑,計(jì)算二次襯砌裂縫尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子KⅠ、KⅡ,通過工程斷裂判據(jù)并計(jì)算裂縫尖端的穩(wěn)定系數(shù),判定開裂后中興隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全性。③本文探討了隧道結(jié)構(gòu)的裂縫深度、裂縫位置和裂縫角度對(duì)裂縫尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子大小的影響,并得到裂縫深度、裂縫位置和裂縫角度對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響規(guī)律。 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 斷裂理論的發(fā)展
        1.2.2 隧道結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 渝湘高速武隆中興隧道病害的調(diào)查及分析
    2.1 工程概況
    2.2 襯砌裂縫的檢測(cè)結(jié)果
    2.3 襯砌缺陷的檢測(cè)結(jié)果
        2.3.1 襯砌開裂區(qū)段雷達(dá)測(cè)區(qū)分布
        2.3.2 襯砌開裂區(qū)段設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)
        2.3.3 地質(zhì)雷達(dá)測(cè)試結(jié)果
    2.4 襯砌裂縫與缺陷的綜合分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 混凝土斷裂理論及隧道開裂后安全性分析的方法
    3.1 混凝土斷裂理論及斷裂判據(jù)
        3.1.1 單一型裂縫的斷裂判據(jù)
        3.1.2 復(fù)合型裂縫的斷裂判據(jù)
    3.2 利用數(shù)值方法計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子
        3.2.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子
        3.2.2 數(shù)值方法計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子
    3.3 襯砌開裂后隧道安全性研究的方法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 縱向開裂隧道的有限元模型及其運(yùn)營(yíng)安全性分析
    4.1 中興隧道襯砌結(jié)構(gòu)概況
    4.2 有限元軟件計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子的方法
        4.2.1 基于相互作用積分法計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子
        4.2.2 使用位移外推法計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子
    4.3 中興隧道襯砌結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模型及安全性評(píng)價(jià)
        4.3.1 開裂襯砌結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模型
        4.3.2 中興隧道開裂襯砌結(jié)構(gòu)安全性分析方案
    4.4 中興隧道開裂襯砌結(jié)構(gòu)安全性實(shí)例分析
        4.4.1 工況一安全性分析
        4.4.2 工況二安全性分析
        4.4.3 工況三安全性分析
        4.4.4 工況四安全性分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 不同裂縫參數(shù)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性影響的研究
    5.1 概述
    5.2 裂縫深度對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響
        5.2.1 有限元計(jì)算結(jié)果
        5.2.2 數(shù)據(jù)分析
    5.3 裂縫位置對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響
        5.3.1 有限元計(jì)算結(jié)果
        5.3.2 數(shù)據(jù)分析
    5.4 裂縫角度對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響
        5.4.1 有限元計(jì)算結(jié)果
        5.4.2 數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3178052