【硕士】立体交叉隧道不同近接距离对围岩压力和衬砌结构力学行为的影响【2009】

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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：西南交通大学　　学位年度： 2009年　　在山岭区修建隧道由于受特殊地形、地质条件以及路线平、纵、横指标等组合因素的制约，不可避免要发生隧道近接和立体交叉的情况。近接距离不同对隧道结构受力、位移和围岩压力影响程度均不同，分析立体交叉交隧道不同近接距离的影响规律，为隧道设计和施工提供参考。本论文以内昆铁路疏解线新梅花山隧道和六沾线乌蒙山隧道立交工程为依托，利用ANSYS建立围岩一隧道结构有限元三维模型，通过数值模拟方法探讨立交隧道围岩压力、位移和结构受力的变化及其分布规律。　　论文通过建立不同近接距离下的立体交叉隧道有限元模型，分析了交叉隧道轨面高差分别为11．26m、12．26m、13．26m、14．26m、16．26m、18．26m、21．26m共七种近接距离下的新梅花山隧道和乌蒙山隧道围岩压力、位移和隧道衬砌结构内力。通过对不同近接距离下围岩压力、位移和衬砌的弯矩、轴力的对比分析得出围岩压力、位移、以及衬砌的弯矩、轴力随近接距离的变化规律。　　通过模拟计算，得出以下结论：在立交点附近两隧道围岩压力都得到一定得释放，两隧道都出现向邻近隧道方向的变形，衬砌轴力和弯矩都呈现一定的不对称，且在立交点附近随着新梅花山隧道与乌蒙山隧道水平间距的增大，内力的非对称性十分明显，最大变化值一般发生在两洞中心的连线或与之垂直方向。随着近接距离的增加在立交点附近围岩压力的释放逐渐减小，衬砌轴力和弯矩不对称也相应减小。本文研究成果对评价立体交叉隧道衬砌结构内力和完善铁路隧道结构的设计理论具有一定的指导意义。　　

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