山区铁路悬索桥隧道锚模型试验稳定性研究

作     者：童俊 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于志强

授予年度：2017年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：铁路悬索桥 隧道锚碇 现场模型试验 有限元分析 应力 位移 

摘      要：悬索桥以其强大的跨越地形的能力闻名于世,在节约成本、环境影响等方面也有显著优势。在我国尤其是广大西部山区,越来越多的悬索桥出现。铁路悬索桥比起一般的公路悬索桥,它的运量更强,载重更大,符合我国的国情,因此它对岩体承载性能及稳定性的要求更高。因此对于铁路悬索桥锚碇承载性能及其稳定性的研究变得尤为重要。在建的金沙江特大桥是我国第一座铁路悬索桥,桥梁两侧均采用了隧道式锚碇,并且都进行了隧道式锚碇现场模型试验,以现场模型试验实测数据来检验其在设计荷载下的可靠性以及在多倍超载条件下的稳定性,并且力求找出位移变化规律,荷载传递规律以及破坏模式。现场模型试验的相似比为1:10,在相关试验中相似比为历年来最大,减小了尺寸效应造成的影响,保证了数据的准确性。本文依托该工程,对模型锚碇围岩结构体系进行研究,通过ABAQUS有限元软件,对混凝土锚碇采用弹性模型,对围岩采用摩尔库伦模型,建立模型锚碇围岩体系有限元模型,分析结构体系在开挖岩体、浇筑混凝土、施加荷载时的位移变化,应力分布,判断结构体系的稳定性,进一步得到在超载条件下结构体系的破坏模式,确定其安全系数。在整个试验过程中为结构体系提供加固建议,并且数值计算的结果可作为未来现场模型试验的实验数据补充进行比较验证。