發(fā)布時間：2018-03-17 07:48

  本文選題：軟巖隧道　切入點：仰拱隆起　出處：《河南理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著我國公路建設的發(fā)展,高速公路隧道工程日益增多,然而隧道支護結(jié)構(gòu)的設計仍然采用傳統(tǒng)的設計方法,導致安全系數(shù)普遍偏大,不能充分兼顧經(jīng)濟和結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的要求,達不到既經(jīng)濟又合理的目的。針對傳統(tǒng)隧道支護結(jié)構(gòu),有必要提供新的優(yōu)化設計方法。鑒于此,本文結(jié)合水塘隧道仰拱底鼓隆起斷面的支護結(jié)構(gòu),運用拓撲優(yōu)化理論,對隧道支護結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)總結(jié)國內(nèi)外軟巖隧道的研究現(xiàn)狀,分析隧道仰拱破壞的原因和隧道仰拱的力學模型,探討了隧道斷面仰拱型式優(yōu)化對軟弱圍巖隧道整體結(jié)構(gòu)受力及安全性的重要影響。(2)基于拓撲優(yōu)化基本理論,針對水塘隧道仰拱破壞嚴重斷面,結(jié)合現(xiàn)場工程概況和實測分析結(jié)果,對隧道仰拱底鼓隆起斷面型式進行拓撲優(yōu)化分析,確定隧道仰拱結(jié)構(gòu)合理的曲率半徑;對比優(yōu)化前后隧道仰拱關鍵部位安全系數(shù),論證了拓撲優(yōu)化理論在隧道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的可行性,為水塘隧道仰拱隆起病害整治提供了理論指導。(3)運用拓撲優(yōu)化理論,對長沙地鐵一號線下穿重點建(構(gòu))筑物典型斷面地層加固圈進行數(shù)值仿真,確定了地層加固圈合理位置和范圍,確保了地鐵盾構(gòu)順利施工及建(構(gòu))筑物的安全。
[Abstract]:With the development of highway construction in our country, the highway tunnel engineering is increasing day by day. However, the traditional design method is still used in the design of tunnel support structure, which leads to the safety factor being higher generally. The requirements of economic and structural safety and stability cannot be fully taken into account and can not achieve both economic and reasonable goals. In view of the traditional tunnel support structure, it is necessary to provide a new optimization design method. Combined with the support structure of the uplift section of the inverted arch bottom of Shuitang tunnel, this paper uses the topology optimization theory to optimize the design of the tunnel support structure. The main research contents and conclusions are as follows: 1) summarize the research status of soft rock tunnel at home and abroad. This paper analyzes the reason of tunnel inverted arch failure and the mechanics model of tunnel inverted arch, and discusses the important influence of tunnel section inverted arch type optimization on the stress and safety of the whole structure of soft surrounding rock tunnel. In view of serious damage section of inverted arch in reservoir tunnel, combined with field engineering survey and measured analysis results, topology optimization analysis is carried out to determine the reasonable curvature radius of tunnel inverted arch structure by means of topological optimization analysis on the section type of tunnel inverted arch bottom bulge uplift. By comparing the safety factors of the key parts of the inverted arch of the tunnel before and after optimization, the feasibility of the topology optimization theory in the optimal design of the tunnel structure is demonstrated, which provides theoretical guidance for the treatment of the elevation disease of the inverted arch in the reservoir tunnel. Through numerical simulation of typical cross section stratum reinforcement circle under Changsha Metro Line 1, the reasonable position and range of stratum reinforcement ring are determined, and the safety of subway shield construction and construction is ensured.
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U455.7

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本文編號：1623822