【硕士】城市隧道在开挖过程及外部不同荷载下的分析【2010】

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内容简介

　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：太原理工大学　　学位年度： 2010年　　随着城市隧道建设的兴起，相应的环境问题引起了越来越多的关注。城市隧道施工不可避免会对周围土体产生扰动，隧道施工及施工后期引起的地表沉降是造成各种建、构筑物产生外观及功能上损害的主要原因，每年由此而造成的经济损失相当可观。本文根据隧道开挖特点，运用有限元法计算软件ANSYS 分析研究了不同埋深、不同围岩等级，和存在上覆建筑物条件下隧道台阶法施工引起的地层位移和支护受力情况，以及隧道完成后，路面通过移动荷载时引起的地层位移。主要研究内容包括：　　综述了国内外隧道开挖引起的地表沉降理论的研究状况，以及地层沉降机理，隧道开挖的地表沉降横向变形规律和纵向变形规律，隧道与相邻结建（构）筑物的相互作用及影响。　　建立隧道结构二维有限元模型，通过模拟台阶法施工工况，分析研究了不同围岩等级、不同埋深条件下，地表沉降、隧道拱顶沉降，以及衬砌和锚杆受力情况，通过比较得出相应结论。　　通过运用有限元ANSYS软件，建立二维在含有上覆建筑物的地面下隧道开挖的有限元模型，对不同围岩等级、不同埋深法的条件下，地表、上覆建筑物及建筑物基础的沉降、衬砌及锚杆受力进行了研究和比较。为城市隧道施工提供了一定的参考。　　建立了城市隧道开挖完成后，路面通过移动荷载的结构模型，运用ANSYS 有限元软件对整体结构进行动力分析。主要研究了在不同埋深、不同围岩等级和不同速度条件下，路面沉降、隧道拱顶沉降，以及隧道顶部应力变化情况。　　

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