简介:摘要:为求解圆形隧洞衬砌应力,基于摄动参数法构建衬砌压力模型,求解非线性静水压力作用下求解得到衬砌压力Pm,结合利用幂级数展开理论,隧洞无穷远处应力边界解析,结论如下:利用摄动法构建求解圆形隧洞衬砌压力模型,给出了ε 、ε 、ε 、……、ε 、ε 阶的围岩压力、半径展开公式;当围岩处于塑性区时,圆形隧洞受力变化较为明显且显著,塑性区半径Rg随着摄动参数ε的增加而降低,且基本呈现均匀变化;无论是塑性区还是弹性区,当采用摄动法分析时,其围岩压力σ均随角度θ的增加而减少,但当角度增加到一定时,其值均变化甚小;摄动参数法解圆形隧洞衬砌压力较接近于实际,且摄动参数对塑性区区半径变化影响较大,而方位角变化对围岩变化不大。
简介:小浪底排沙洞是我国首例采用双圈环绕无粘结预应力混凝土衬砌的水工隧洞,本文对这一新型结构形式和特点进行了广简单介绍,并根据观测仪器所获得的大量实测数据。对不同阶段(预应力施加、回填灌浆和过水运行)混凝土衬砌和锚索中的有效预应力变化及混凝土徐变变化规律进行了探讨。实测资料表明,采用双圈环绕无粘结预应力技术,可实现理想的预应力效果和均匀的环向应力分布。围岩开挖的质量对环向预应力分布的均匀性具有重要影响;对预应力施加需时较长的实际结构,混凝土的徐变应变在观测仪器的总应变变化中占有不容忽视的比例,其大小与预压应力和持荷时间成线性关系,可按ε。=α∑σti进行计算。过水运行阶段的实测数据表明,该工程混凝土衬砌中所建立的预压应力足以抵抗最高设计运行水位下的内水压力而实现不裂不渗。
简介:无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,因结构体系受力机理较复杂,造成结构设计存在困难.为此,本文首先根据无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构受力特征分析其数值建模的关键点;然后,提出相应的建模方法:通过设置接触关系实现模拟围岩对衬砌不同的约束作用,利用等效荷载和实体模型相叠加的方法模拟锚索变化的预应力状态,采用梯度荷载分段施加方式模拟预应力损失的非线性分布;最后,基于有限差分软件FLAC3D,以小浪底有压排沙洞为工程案例建模分析,选取衬砌变形、衬砌局部和整体预应力效果、受力最不利位置和衬砌薄弱环节潜在破坏特征等最能反映预应力衬砌结构力学特性的四个方面,将数值计算结果与监测数据对比分析,验证了本文建模方法的正确性.研究表明,本文提出的建模方法原理明确、建模快捷、结果可靠,对工程设计具有指导意义.