高速公路隧道衬砌补强对策的数值模拟研究
发布时间：2024-04-17 23:51
伴随着在我国运输需求的相应增长,我国的公路交通运输在近期呈现了相应迅速的发展,但由于公路线形技术指标相对较高,当进入丘陵等地形的时候,利用隧道穿越丘陵和山脊就成为不可避免的一种方式,所以隧道加固的意义日渐凸显。W钢带加固隧道衬砌是一种相对新型的隧道加固方式,它具有操作简单,加固效果稳定等的优点。本文通过研读与高速公路衬砌补强对策相关的文献,并结合河南三淅高速(灵卢段)桥隧专项加固工程的施工实例,依据河南三淅高速(灵卢段)桥隧专项加固工程中的寺河山隧道的具体参数,创建了利用W钢带来加固隧道衬砌的有限元模型。利用此模型进行了W钢带加固隧道衬砌的模拟并分析出在不同隧道病害下W钢带对隧道衬砌的加固效果,最后基于模拟结果,给出了河南三淅高速(灵卢段)寺河山隧道W钢带的综合加固效果,并且对此加固效果进行评价。主要工作内容包括以下几个方面(1)基于ABAQUS软件引入寺河山隧道的普通工况模型即隧道处于无病害状态的模型,和对普通工况进行W钢带加固之后的计算模型。通过软件计算,得出普通工况在W钢带加固之下隧道在竖向位移、拉伸损伤、压缩损伤方面的结果。同时通过更改模型的围岩和初衬参数对普通工况进行参数的敏...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 我国公路隧道发展概况
1.1.2 衬砌裂缝补强的原因
1.2 国内外隧道裂缝补强处理的研究现状
1.2.1 衬砌裂缝形成机理
1.2.2 衬砌裂缝自身影响因素
1.2.3 衬砌裂缝外部影响因素
1.2.4 隧道衬砌结构裂缝整治技术发展现状
1.3 主要研究内容
1.3.1 高速公路隧道衬砌开裂模式分析
1.3.2 公路隧道衬砌裂缝整治措施研究及加固修复效果分析
1.4 研究方案
第2章 ABAQUS分析软件和混凝土的损伤塑性本构模型的引入
2.1 ABAQUS的基本功能
2.2 ABAQUS基本模块
2.3 ABAQUS/CAE模块介绍
2.4 混凝土损伤塑性的应用
2.5 混凝土损伤塑性中的损伤因子
第3章 W钢带加固隧道衬砌工程运用
3.1 寺河山隧道左洞工程概况
3.2 寺河山隧道左洞主要病害
3.3 W钢带的施工工艺
3.3.1 处治设计
3.3.2 黏贴W钢带施工工艺
3.3.3 材料性能
3.3.4 施工质量控制
3.4 W钢带的加固效果理论分析
第4章 隧道裂缝种类现场统计分析
4.1 裂缝种类
4.2 寺河山隧道裂缝种类统计
4.3 寺河山隧道裂缝规律统计
4.4 小结
第5章 寺河山隧道数值模型的建立
5.1 引言
5.2 模型以及参数
5.3 工况设置
5.3.1 隧道Z方向位移云图对比
5.3.2 隧道拉伸损伤云图对比
5.3.3 隧道压缩损伤云图对比
5.3.4 监控节点的设置
5.4 普通工况模型围岩和初衬弹性模量的敏感性分析
5.5 结论
第6章 隧道衬砌背后空洞下W钢带对隧道衬砌的加固效果
6.1 引言
6.2 隧道衬砌背后空洞的原因
6.3 拱顶空洞
6.3.1 工况设置
6.3.2 隧道Z方向位移云图对比
6.3.3 隧道拉伸损伤云图对比
6.3.4 隧道压缩损伤云图对比
6.3.5 监控节点的设置
6.3.6 结论
6.4 拱腰空洞
6.4.1 工况设置
6.4.2 隧道Z方向位移云图对比
6.4.3 隧道拉伸损伤云图对比
6.4.4 隧道压缩损伤云图对比
6.4.5 监控节点的设置
6.4.6 结论
6.5 边墙空洞
6.5.1 工况设置
6.5.2 隧道Z方向位移云图对比
6.5.3 隧道拉伸损伤云图对比
6.5.4 隧道压缩损伤云图对比
6.5.5 监控节点的设置
6.5.6 结论
第7章 偏压隧道下W钢带对隧道衬砌的加固效果
7.1 引言
7.2 隧道处于偏压状态判定
7.3 偏压25°隧道
7.3.1 工况设置
7.3.2 隧道Z方向位移云图对比
7.3.3 隧道拉伸损伤云图对比
7.3.4 隧道压缩损伤云图对比
7.3.5 监控节点的设置
7.3.6 结论
7.4 偏压35°隧道
7.4.1 工况设置
7.4.2 隧道Z方向位移云图对比
7.4.3 隧道拉伸损伤云图对比
7.4.4 隧道压缩损伤云图对比
7.4.5 监控节点的设置
7.4.6 结论
7.5 偏压25°模型围岩和初衬弹性模量的敏感性分析
结论
第8章 结论与展望
8.1 主要工作与结论
8.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3957107
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 我国公路隧道发展概况
1.1.2 衬砌裂缝补强的原因
1.2 国内外隧道裂缝补强处理的研究现状
1.2.1 衬砌裂缝形成机理
1.2.2 衬砌裂缝自身影响因素
1.2.3 衬砌裂缝外部影响因素
1.2.4 隧道衬砌结构裂缝整治技术发展现状
1.3 主要研究内容
1.3.1 高速公路隧道衬砌开裂模式分析
1.3.2 公路隧道衬砌裂缝整治措施研究及加固修复效果分析
1.4 研究方案
第2章 ABAQUS分析软件和混凝土的损伤塑性本构模型的引入
2.1 ABAQUS的基本功能
2.2 ABAQUS基本模块
2.3 ABAQUS/CAE模块介绍
2.4 混凝土损伤塑性的应用
2.5 混凝土损伤塑性中的损伤因子
第3章 W钢带加固隧道衬砌工程运用
3.1 寺河山隧道左洞工程概况
3.2 寺河山隧道左洞主要病害
3.3 W钢带的施工工艺
3.3.1 处治设计
3.3.2 黏贴W钢带施工工艺
3.3.3 材料性能
3.3.4 施工质量控制
3.4 W钢带的加固效果理论分析
第4章 隧道裂缝种类现场统计分析
4.1 裂缝种类
4.2 寺河山隧道裂缝种类统计
4.3 寺河山隧道裂缝规律统计
4.4 小结
第5章 寺河山隧道数值模型的建立
5.1 引言
5.2 模型以及参数
5.3 工况设置
5.3.1 隧道Z方向位移云图对比
5.3.2 隧道拉伸损伤云图对比
5.3.3 隧道压缩损伤云图对比
5.3.4 监控节点的设置
5.4 普通工况模型围岩和初衬弹性模量的敏感性分析
5.5 结论
第6章 隧道衬砌背后空洞下W钢带对隧道衬砌的加固效果
6.1 引言
6.2 隧道衬砌背后空洞的原因
6.3 拱顶空洞
6.3.1 工况设置
6.3.2 隧道Z方向位移云图对比
6.3.3 隧道拉伸损伤云图对比
6.3.4 隧道压缩损伤云图对比
6.3.5 监控节点的设置
6.3.6 结论
6.4 拱腰空洞
6.4.1 工况设置
6.4.2 隧道Z方向位移云图对比
6.4.3 隧道拉伸损伤云图对比
6.4.4 隧道压缩损伤云图对比
6.4.5 监控节点的设置
6.4.6 结论
6.5 边墙空洞
6.5.1 工况设置
6.5.2 隧道Z方向位移云图对比
6.5.3 隧道拉伸损伤云图对比
6.5.4 隧道压缩损伤云图对比
6.5.5 监控节点的设置
6.5.6 结论
第7章 偏压隧道下W钢带对隧道衬砌的加固效果
7.1 引言
7.2 隧道处于偏压状态判定
7.3 偏压25°隧道
7.3.1 工况设置
7.3.2 隧道Z方向位移云图对比
7.3.3 隧道拉伸损伤云图对比
7.3.4 隧道压缩损伤云图对比
7.3.5 监控节点的设置
7.3.6 结论
7.4 偏压35°隧道
7.4.1 工况设置
7.4.2 隧道Z方向位移云图对比
7.4.3 隧道拉伸损伤云图对比
7.4.4 隧道压缩损伤云图对比
7.4.5 监控节点的设置
7.4.6 结论
7.5 偏压25°模型围岩和初衬弹性模量的敏感性分析
结论
第8章 结论与展望
8.1 主要工作与结论
8.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3957107
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3957107.html