检索结果-南通市图书馆

作者：赵明娟湖南大学

学位级别：硕士

为缓解城市交通压力,需大量建设高速公路和地铁地下工程。我国大部分地区处于抗震设防区,一些地下结构将不可避免建在地震区域。已有震害调查表明,地下结构在地震作用下将受到严重破坏,其安全性能为国内外学者重视。在地震荷载作用下,... 详细信息

为缓解城市交通压力,需大量建设高速公路和地铁地下工程。我国大部分地区处于抗震设防区,一些地下结构将不可避免建在地震区域。已有震害调查表明,地下结构在地震作用下将受到严重破坏,其安全性能为国内外学者重视。在地震荷载作用下,地下结构与地上结构的破坏模式和动力机理完全不一样。目前已有的理论计算方法,还不能很好地解释地下结构的抗震机理。因此研究地下结构的抗震计算分析,在理论和工程应用方面都有着重要的意义。地下隧道的地震动响应的本质,是地下隧道对地震波的散射问题。场地对地震波的反射和散射作用,使得局部地形对地震波的传播有很大的影响。具体表现在局部地形对地面运动具有放大或缩小的功能,从而使地震灾害分布具有区域化特征。地震过程中,波场之间的相互扰动增大了地震波散射问题的研究难度。浅埋隧道对地震波的散射问题中,由于边界条件的正交性很难处理,很难获得此类问题的解析解。本文采用平面弹性复变理论,利用镜像技术,给出了浅埋圆形无衬砌隧道和衬砌隧道,对平面波的散射及其动力响应的闭合解答。本文的主要创新点是,对半平面处的边界条件和隧道洞周的边界条件正交性的处理。本文引入位移势函数,将波动方程解耦为两个独立的Helmholtz方程,并利用分离变量法求得其通解。引入保角映射函数,分别得到映射像平面中弹性介质和衬砌中的应力和位移的复变函数表达。并结合边界条件,把边值问题化为求解一组无穷线性代数方程组。同时,通过截断无穷级数对解的收敛性展开研究。接着,通过与已有边界元结果的对比来保证结果的正确性。本文利用浅埋圆形无衬砌隧道对平面P、SV和Rayleigh波散射的解析解的数值计算结果,深入分析了入射角度和入射频率对隧道洞周动应力集中因子和半平面处纵横向位移的影响。同样,利用浅埋圆形衬砌隧道对平面P、SV和Rayleigh波散射的解答,研究了隧道埋深、衬砌与介质剪切模量之比、衬砌厚度、入射角度和入射频率,对分界面处介质侧和衬砌侧及衬砌内侧的环向动应力集中因子、分界面处的径向应力和半平面处纵横向位移的影响。参数分析结果表明,隧道埋深、衬砌与介质剪切模量之比、衬砌厚度、入射角度和入射频率,是影响介质和衬砌动力响应的重要因素。

关键词：半空间浅埋圆形隧道弹性波散射动力响应复变函数保角变换

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孔隙水作用下浅埋圆形隧道支护反力上限计算

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公路工程 2014年第4期39卷 57-60页

作者：周利金湖南省交通科学研究院湖南长沙410015

浅埋隧道的支护反力的确定是控制隧道围岩稳定性的关键,针对浅埋圆形隧道,基于极限分析上限定理和一定的假设,考虑了孔隙水压力作用,计算了内能耗散和外力功率,得到了孔隙水压力作用下浅埋圆形隧道的支护反力的上限解,将浅埋圆形隧道的... 详细信息

浅埋隧道的支护反力的确定是控制隧道围岩稳定性的关键,针对浅埋圆形隧道,基于极限分析上限定理和一定的假设,考虑了孔隙水压力作用,计算了内能耗散和外力功率,得到了孔隙水压力作用下浅埋圆形隧道的支护反力的上限解,将浅埋圆形隧道的支护反力求解转化成一个数学优化问题,并利用MATLAB编制相应计算程序。计算结果表明:埋深H、内摩擦角φ、洞径h、孔隙水压力系数λ都对浅埋圆形隧道的支护力有很大的影响。

关键词：浅埋圆形隧道孔隙水压力支护反力上限定理

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浅埋含空洞地层圆形隧道开挖引起的位移复变函数弹性解

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岩土力学 2018年第S2期39卷 25-36页

作者：杨公标张成平闵博蔡义北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

针对浅埋隧道临近地层空洞施工问题,建立了解析模型。该模型中隧道满足变形边界条件,空洞满足0面力边界条件,采用Schwarz交替法原理和复变函数法对模型进行了理论求解,并通过编程实现了迭代计算,结合数值计算特点对求解精度进行了讨论... 详细信息

针对浅埋隧道临近地层空洞施工问题,建立了解析模型。该模型中隧道满足变形边界条件,空洞满足0面力边界条件,采用Schwarz交替法原理和复变函数法对模型进行了理论求解,并通过编程实现了迭代计算,结合数值计算特点对求解精度进行了讨论。通过算例分析了在不同隧道变形边界条件下空洞位置、大小及净距对地表沉降的影响。结果表明,与无空洞工况相比,空洞对地表沉降产生较明显影响,空洞较大或净距较小时影响尤为显著,隧道变形边界不同或空洞位置不同时地表沉降变化规律的差异性较大,当空洞位于隧道两侧位置时均匀收缩和椭圆化变形边界下差异沉降关于空洞轴线呈对称分布,隧道和空洞正上方地表沉降均增大;竖向位移变形边界下差异沉降关于空洞轴线呈反对称分布,隧道一侧地表沉降增大,另一侧地表沉降减小。当空洞位于隧道斜上方位置时均匀收缩变形边界下差异沉降关于空洞轴线呈反对称分布,空洞轴线处地表沉降曲线斜率明显增大。当空洞位于隧道正上方位置时3种基本变形边界下隧道正上方地表沉降均减小。

关键词：浅埋圆形隧道地层空洞地表沉降复变函数弹性解

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浅埋高水位圆形隧道衬砌应力分析

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工程技术研究 2023年第21期8卷 20-22,116页

作者：杨妮重庆城投基础设施建设有限公司重庆400010

浅埋高水位环境下隧道工程掘进安全问题一直是岩土工程领域关注的重点和难点。文章采用等效代换法,简化任意型隧洞为圆形隧道,构建高水位环境下的浅埋隧道力学模型。通过边界条件分别推导原岩应力场和仅有外水压力作用下的衬砌内力表达... 详细信息

浅埋高水位环境下隧道工程掘进安全问题一直是岩土工程领域关注的重点和难点。文章采用等效代换法,简化任意型隧洞为圆形隧道,构建高水位环境下的浅埋隧道力学模型。通过边界条件分别推导原岩应力场和仅有外水压力作用下的衬砌内力表达式,并进一步根据叠加原理求解浅埋高水位隧道的衬砌径向应力分量。最后,基于Barcelona Subway隧道施工参数计算隧道的应力,得到的衬砌径向应力值最大值为0.3080 MPa,该值小于材料抗压强度,评估衬砌结构安全,与工程实际相符。该方法为类似工程安全评估提供了思路。

关键词：浅埋圆形隧道高水位衬砌应力叠加原理等效代换法

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浅埋隧道衬砌局部渗漏渗流场解析研究

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山西建筑 2023年第6期49卷 162-166页

作者：张天宇大连海事大学辽宁大连116026

针对浅埋圆形隧道部分衬砌渗漏条件下的稳态渗流场,利用保角变换、拉普拉斯方程的级数解以及MATLAB广义矩阵运算等方法得出了隧道衬砌渗漏条件下的渗流场解析解,该解析解与ANSYS有限元软件的模拟结果吻合较好。对解析解进行参数分析,发... 详细信息

针对浅埋圆形隧道部分衬砌渗漏条件下的稳态渗流场,利用保角变换、拉普拉斯方程的级数解以及MATLAB广义矩阵运算等方法得出了隧道衬砌渗漏条件下的渗流场解析解,该解析解与ANSYS有限元软件的模拟结果吻合较好。对解析解进行参数分析,发现隧道半径、隧道埋深以及地表常水头取值等均对解析解的结果有一定的影响。

关键词：浅埋圆形隧道稳态渗流场拉普拉斯方程保角变换

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