基于ABAQUS的地层-结构法模型的地应力平衡方法研究 被引量：21

1

作者 胡长明 袁一力 +2 位作者 梅源 钱伟丰 叶正武 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期76-86,共11页

地应力平衡过程是岩土工程数值分析中的第一步,其计算结果的准确性是数值分析结果可靠性的决定性因素之一。文章基于有限元软件ABAQUS,分析了自动地应力平衡法、关键字法、ODB文件导入法及初始地应力提取法4种常用的地应力平衡方法在不... 地应力平衡过程是岩土工程数值分析中的第一步,其计算结果的准确性是数值分析结果可靠性的决定性因素之一。文章基于有限元软件ABAQUS,分析了自动地应力平衡法、关键字法、ODB文件导入法及初始地应力提取法4种常用的地应力平衡方法在不同复杂程度模型中的平衡效果。结果表明:4种平衡方法均能满足简单模型分析的地应力平衡要求,且自动地应力平衡方法得到的结果优于其它方法。而对于包含tie约束和摩擦接触等复杂边界条件的地层-结构法模型,这4种方法均不能有效完成地应力平衡过程。文章在对运算结果进行分析后,提出了一种适用于复杂边界条件模型的地应力平衡方法,并通过算例验证了该方法的有效性。研究成果可为岩土有限元分析以及相关研究提供参考。 展开更多

关键词 岩土工程 数值分析 地应力平衡 地层-结构法 复杂模型

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某引水隧洞工程衬砌结构分析 被引量：9

2

作者 赵晓红 王海军 +2 位作者 张军 严俊 马超峰 《水电能源科学》 北大核心 2016年第7期104-107,共4页

某引水隧洞为大型供水工程中的重要工程,全面系统地验证其衬砌结构的安全稳定性对工程意义重大。首先采用荷载-结构法对典型断面衬砌结构的配筋情况进行复核,其次采用地层-结构法,借助三维数值软件FLAC^(3D)对典型断面衬砌结构进行仿真... 某引水隧洞为大型供水工程中的重要工程,全面系统地验证其衬砌结构的安全稳定性对工程意义重大。首先采用荷载-结构法对典型断面衬砌结构的配筋情况进行复核,其次采用地层-结构法,借助三维数值软件FLAC^(3D)对典型断面衬砌结构进行仿真模拟分析,并评估衬砌结构的混凝土强度是否满足要求。结果表明,引水隧洞衬砌结构应力满足混凝土强度要求,承载能力满足安全要求,为引水隧洞加固设计提供了参考。 展开更多

关键词 引水隧洞 衬砌 地层-结构法 荷载-结构法 FLAC3D

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软土地层地面堆载下盾构隧道变形特征分析 被引量：7

3

作者 郭磊 禹姿含 +3 位作者 许晓 王露露 桑运龙 丁爽 《公路》 北大核心 2021年第11期349-358,共10页

苏州地铁S1线玉山广场站~珠江路站区间,穿越软塑~流塑地层,评估地面堆载引起隧道结构变形的安全范围,规避地面堆载诱发的安全隐患,是苏州地铁S1线周边地面规划急需解决的实际问题。针对该问题,利用ABAQUS有限元软件,采用地层—结构法建... 苏州地铁S1线玉山广场站~珠江路站区间,穿越软塑~流塑地层,评估地面堆载引起隧道结构变形的安全范围,规避地面堆载诱发的安全隐患,是苏州地铁S1线周边地面规划急需解决的实际问题。针对该问题,利用ABAQUS有限元软件,采用地层—结构法建立隧道二维模型,对该区间穿越软塑~流塑地层的3种典型埋深下的盾构隧道在不同堆载范围、堆载大小和堆载位置作用下的变形特征进行模拟研究。研究结果表明:在堆载作用下,竖向位移首先出现在拱顶,并逐渐由两肩、拱腰向拱底发展,水平位移首先出现在左右拱腰位置并逐渐向拱顶和拱底发展;小量的堆载(≤20kPa),无论其堆载范围、堆载位置如何,对隧道结构竖向位移和水平位移的影响约小于10mm;堆载范围对竖向位移的影响随着堆载大小呈线性增大,拱腰处的水平位移先增大后减小;堆载位置偏离隧道正上方后,拱顶竖向位移(方向向下)逐渐减小,拱底竖向位移(方向向上)逐渐增大,拱腰的水平位移方向改变(向偏离堆载方向移动)。 展开更多

关键词 盾构隧道 地面堆载 地层—结构法 结构变形 数值模拟

原文传递

膨胀土中隧道的地层—结构法数值模拟研究 被引量：5

4

作者 刘佳星 《山西建筑》 2016年第16期176-178,共3页

分析对比了荷载—结构与地层—结构两种隧道衬砌结构的计算方法,并以地层—结构法为基础,利用ABAQUS有限元软件的热—应力耦合功能,通过设置温度的变化,利用膨胀土材料的热胀冷缩实现了土的膨胀,得出的计算结果对实际工程有参考价值。

关键词 膨胀土 盾构隧道 地层—结构法 ABAQUS 数值模拟

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盾构通过后横向风道暗挖法受力分析

5

作者 叶家强 丁静泽 《现代城市轨道交通》 2023年第8期37-42,共6页

北京地铁17号线区间隧道采用盾构先行通过后横向暗挖风道的施工工艺,上层风道跨越盾构隧道开挖至端墙,下层风道开挖至临近盾构隧道。在上层风道二衬结构保护下,倒挂井壁开挖盾构隧道两侧土体,施工竖井二衬,保留盾构隧道范围内的下层风... 北京地铁17号线区间隧道采用盾构先行通过后横向暗挖风道的施工工艺,上层风道跨越盾构隧道开挖至端墙,下层风道开挖至临近盾构隧道。在上层风道二衬结构保护下,倒挂井壁开挖盾构隧道两侧土体,施工竖井二衬,保留盾构隧道范围内的下层风道侧墙及底板不施工,以保证后期施工安全。因需要进行多次受力转换,采用荷载-结构法对二衬结构进行各阶段内力分析。采用地层-结构法对开挖风道、竖井、拆除管片进行各阶段变形及应力分析,结果表明地表沉降满足不超过6cm的要求。监测结果反映地表沉降达到9.91cm,主要原因为竖井开挖到底后遇到承压水,未及时封底,导致支护结构无法闭合成环形成整体受力体系,竖井底部土体无法对底板提供支撑,最终导致地表沉降超标。 展开更多

关键词 地铁 盾构隧道 暗挖风道 荷载-结构法 地层-结构法 沉降分析

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桥隧串接洞门施工结构稳定性分析研究

6

作者 梁龙 《铁道建筑技术》 2023年第4期151-154,共4页

随着我国城市化进程快速推进,城市间人流量逐步增多。为解决城市间交通问题,目前我国正大力建设高铁。桥隧串接型洞门作为洞门一种结构形式,其工序复杂,施工难度大,对其进行研究意义重大。本工程串接明洞施工采用整体式模板台车分两次浇... 随着我国城市化进程快速推进,城市间人流量逐步增多。为解决城市间交通问题,目前我国正大力建设高铁。桥隧串接型洞门作为洞门一种结构形式,其工序复杂,施工难度大,对其进行研究意义重大。本工程串接明洞施工采用整体式模板台车分两次浇筑,浇筑长度根据变形缝位置划分为2.5、10 m。浇筑后10 m时,台车部分支撑于原地面以上,部分支撑在钢管立柱上。为保证施工过程结构体系安全性,采用地层-结构分析法,按施工活荷载最不利布置原则,利用ABAQUS有限元软件对串接明洞施工进行三维有限元分析,系统评估结构体系强度、变形以及稳定性。根据现场实际对临时支架进行设计与计算,并总结形成一套确保串接洞门施工质量的工艺与技术经验。 展开更多

关键词 桥隧串接 地层-结构法 结构稳定性 有限元分析

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荷坳隧道四洞小净距段支护结构设计研究 被引量：2

7

作者 肖明清 徐晨 +1 位作者 郑强 彭长胜 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期1-10,共10页

多洞空间小净距隧道支护结构参数量化设计与安全性分析是当前设计中的一大难题。文章针对深圳机荷高速公路荷坳隧道四洞小净距段的设计,采用总安全系数法对四洞的开挖与支护模式、各洞的开挖顺序及支护参数进行了研究比较,并采用隧规荷... 多洞空间小净距隧道支护结构参数量化设计与安全性分析是当前设计中的一大难题。文章针对深圳机荷高速公路荷坳隧道四洞小净距段的设计,采用总安全系数法对四洞的开挖与支护模式、各洞的开挖顺序及支护参数进行了研究比较,并采用隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法对支护结构的安全系数进行了对比计算,得出以下结论:(1)提出了基于总安全系数法原理的多洞空间小净距隧道设计方法;(2)根据总安全系数法得出了荷坳隧道四洞小净距段应采用“先行洞二次衬砌完成后再开挖下一孔隧道”的开挖与支护模式,且应按洞1→洞2→洞3→洞4的开挖顺序施工;(3)隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法虽无法得出结构的总承载安全系数,但在一定程度上可以反应部分支护结构的安全性。 展开更多

关键词 四洞小净距隧道 总安全系数法 支护参数 荷载-结构法 增量法 地层-结构法

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七官场隧道偏压段围岩稳定及初期支护结构数值模拟计算研究 被引量：3

8

作者 张燕清 《公路交通技术》 2018年第2期79-83,共5页

偏压是山岭隧道施工中较为常见的一种现象,为了确保偏压段隧道施工过程中隧道衬砌结构、洞周围岩和边仰坡等结构的稳定,采用地层-结构法对偏压隧道围岩稳定性和初期支护结构安全系数进行数值模拟计算。结果表明:在施工过程中隧道偏压段... 偏压是山岭隧道施工中较为常见的一种现象,为了确保偏压段隧道施工过程中隧道衬砌结构、洞周围岩和边仰坡等结构的稳定,采用地层-结构法对偏压隧道围岩稳定性和初期支护结构安全系数进行数值模拟计算。结果表明:在施工过程中隧道偏压段围岩收敛变形、喷混凝土及钢架支护安全系数和锚杆锚固效果与现行公路相关隧道设计规范对比,偏压段隧道设计支护参数相对偏弱,并采取相应的加强措施对偏压段支护参数进行动态调整,确保偏压隧道施工的安全。 展开更多

关键词 隧道 偏压 地层-结构法 初期支护 安全系数

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基于不同计算方法的综合管廊结构特性对比研究 被引量：2

9

作者 刘伟明 何江达 《四川水力发电》 2021年第2期126-129,共4页

综合管廊是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”,也是当前和今后一段时间内我国大中型城市市政工程建设的重点。笔者基于Midas GTS NX软件,分别采用荷载-结构法与地层-结构法,对比研究了地下管廊结构特性随上覆土石回填高度的变化... 综合管廊是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”,也是当前和今后一段时间内我国大中型城市市政工程建设的重点。笔者基于Midas GTS NX软件,分别采用荷载-结构法与地层-结构法,对比研究了地下管廊结构特性随上覆土石回填高度的变化规律。研究表明:两种方法计算所得的底板挠度极值及基底平均应力均值相差不大,但荷载-结构法计算所得的顶板挠度及应力极值、基底最大应力量值明显大于地层-结构法结果,且地层-结构法结果呈现非线性增长规律。经分析比较,地层-结构法计算假设较少,且能够充分体现地层与管廊结构的相互作用,计算结果较优。建议在今后地下综合管廊的设计计算中逐步推广地层-结构模型及数值计算方法,为工程安全与经济性提供有力支撑与保障。 展开更多

关键词 荷载-结构法 地层-结构法 综合管廊 数值计算

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地震荷载作用下大坂盾构隧道管片配筋校核 被引量：2

10

作者 戴永浩 陈卫忠 +1 位作者 谭贤君 黄胜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期236-241,共6页

将盾构隧道管片视为分段曲梁、管片之间为铰接关系、管片与地层之间为非线性接触关系,边界采用无限元吸收地震波的反向与折射,地层服从Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,地震波采用EI-Centro波,采用地层-结构法,应用隐式动力有限元分析地震... 将盾构隧道管片视为分段曲梁、管片之间为铰接关系、管片与地层之间为非线性接触关系,边界采用无限元吸收地震波的反向与折射,地层服从Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,地震波采用EI-Centro波,采用地层-结构法,应用隐式动力有限元分析地震荷载作用下管片轴力与弯矩分布情况。根据有限元计算结果,结合结构力学方法,校核管片配筋是否合理。与荷载结构法相比,其方法可模拟围岩与管片、管片与管片之间的相互关系,并可考虑锚杆等支护结构对管片受力的影响,因而,计算结果更为精确。研究为盾构隧道管片配筋优化设计,降低隧道支护成本,提供了一种管片配筋校核计算方法与设计依据。 展开更多

关键词 地层-结构法 接触 地震荷载 盾构隧道 配筋校核

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基于地层—结构法的偏压隧道病害整治研究 被引量：2

11

作者 蔡志伟 《公路》 北大核心 2014年第6期293-297,共5页

根据重庆主城区某偏压隧道病害的现场检测数据,建立了基于地层—结构法的隧道病害有限元模型,计算分析了该隧道加固前、加固后的断面衬砌结构承载性能,论证了采用的病害整治方案的适用性。该工程对同类工程具有一定的参考价值。

关键词 偏压隧道 地层-结构法 病害 整治方案 计算模型

原文传递

软岩流变特性对仰拱与填充一体浇筑隧道衬砌结构受力的影响

12

作者 熊晓晖 《四川水泥》 2022年第5期233-235,共3页

采用地层-结构法对隧道开挖支护过程进行了数值模拟,研究隧道施工时仰拱和填充一体浇筑的受力过程,分析了软岩流变特性对仰拱与填充一体浇筑时,隧道衬砌结构不利受力状况的影响范围。结果表明:二次衬砌和仰拱支护成环后,围岩流变变形得... 采用地层-结构法对隧道开挖支护过程进行了数值模拟,研究隧道施工时仰拱和填充一体浇筑的受力过程,分析了软岩流变特性对仰拱与填充一体浇筑时,隧道衬砌结构不利受力状况的影响范围。结果表明:二次衬砌和仰拱支护成环后,围岩流变变形得到控制,围岩流变100d以后,围岩和支护结构趋于稳定;围岩流变对仰拱和填充一体化浇筑有不利影响,填充混凝土因围岩流变出现拉应力,需采取适当措施,防止填充混凝土因拉应力过大出现开裂现象,如在仰拱填充顶部增加构造配筋等。 展开更多

关键词 仰拱填充 围岩流变 地层-结构法 一体化施工 铁路隧道

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基于地层–结构法的沉管隧道三维数值分析 被引量：31

13

作者 丁文其 朱令 +2 位作者 彭益成 胡金平 陈越 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期622-626,共5页

为分析沉管隧道的整体沉降以及接头张开、剪切变形等工程关注问题,重点研究了基于地层-结构法的沉管隧道建模方法,探讨了隧道初始地应力平衡、施工顺序的模拟、材料的本构模型以及接触关系的模拟等主要问题;通过建立港珠澳沉管隧道模型... 为分析沉管隧道的整体沉降以及接头张开、剪切变形等工程关注问题,重点研究了基于地层-结构法的沉管隧道建模方法,探讨了隧道初始地应力平衡、施工顺序的模拟、材料的本构模型以及接触关系的模拟等主要问题;通过建立港珠澳沉管隧道模型验证上述方法的可行性,并分析了初始地应力平衡的效果、隧道沉降变形以及接头相对变形,得到如下结论:①进行地应力平衡后的土体应力场与土层埋深近似成正比,位移场基本为0;②20 m回淤土荷载引起港珠澳沉管隧道最大沉降增量约为9.6 cm,航道处清淤会产生明显的回弹变形,对沉降变形的影响范围约超出清淤范围一个管节左右。 展开更多

关键词 沉管隧道 地层–结构法 有限元 初始地应力 沉降

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地层结构外延法在塔中隆起古生界多期剥蚀量估算中的应用 被引量：7

14

作者 周小军 林畅松 +3 位作者 丁文龙 李三忠 彭丽 陈清清 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期6-11,共6页

许多常用的剥蚀量估算方法存在着局限性.这些方法通常只能估算某一界面的总剥蚀量或者在单期构造活动区估算剥蚀量.采用地层结构外延法,探讨具有多期剥蚀历史的剥蚀量估算.地震剖面综合研究揭示,塔中地区存在3个主要剥蚀界面.对3个主要... 许多常用的剥蚀量估算方法存在着局限性.这些方法通常只能估算某一界面的总剥蚀量或者在单期构造活动区估算剥蚀量.采用地层结构外延法,探讨具有多期剥蚀历史的剥蚀量估算.地震剖面综合研究揭示,塔中地区存在3个主要剥蚀界面.对3个主要构造变革期剥蚀量的剖面和平面分布特征的分析表明,塔中地区剥蚀量的分布主要受构造控制;不同时期的剥蚀量分布差异,反映了该区的古剥蚀地貌特征和构造发育演化过程. 展开更多

关键词 塔中隆起 剥蚀量 古地貌 构造演化 地层结构外延法

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松辽盆地东南隆起区古地貌恢复方法与效果 被引量：7

15

作者 陈兆芹 刘景彦 +2 位作者 董火祥 程雨涵 朱艺 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第23期9937-9946,共10页

松辽盆地东南隆起区在晚白垩世末期经历了多期构造抬升运动,导致原始沉积地层破坏严重,致使对该区古地貌及沉积演化特征认识不明确。为了恢复东南隆起区北部的古地貌,以回剥-填平补齐法为基础,采用多项式拟合的方法对地层结构进行外延,... 松辽盆地东南隆起区在晚白垩世末期经历了多期构造抬升运动,导致原始沉积地层破坏严重,致使对该区古地貌及沉积演化特征认识不明确。为了恢复东南隆起区北部的古地貌,以回剥-填平补齐法为基础,采用多项式拟合的方法对地层结构进行外延,然后基于井震联合法求取地层残余厚度,结合地层结构外延法计算地层剥蚀量,最后拟合出有效的时深转换公式,并以此为基础实现了研究区的古地貌恢复。应用结果表明,该区泉头组和青山口组沉积演化过程相对稳定,剥蚀区零散分布,剥蚀量较小;姚家组在研究区中部构造相对高隆,剥蚀相对强烈;嫩江组因区域构造抬升导致受到剥蚀作用最为强烈,在长春岭背斜、钓鱼台隆起北部及青山口背斜南部等地剥蚀现象较为显著。以上研究成果对研究区后续物源分析、有利区预测等研究提供了基础。 展开更多

关键词 松辽盆地 东南隆起区 古地貌恢复 地层结构外延法 地层厚度

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一拟建建筑施工对既有隧道稳定性影响分析 被引量：6

16

作者 张万斌 曹林卫 刘保林 《路基工程》 2012年第6期110-114,共5页

重钢总医院拟建场区位于大渡口陈庹路双山隧道顶部。从数值分析计算的角度,基于地层结构法,研究了拟建项目施工对既有双山隧道结构变形的影响;在此基础上,基于荷载结构法,对拟建项目实施后的隧道结构强度进行分析。

关键词 拟建建筑 既有隧道 地层结构法 荷载结构法

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桩基失效对桩基-结构影响的数值模拟研究

17

作者 许路平 谷任国 《四川水泥》 2024年第3期81-83,共3页

为研究桩基失效对桩基-结构的影响,以某既有桩基-结构工程为例,基于地层结构法建立三维数值模型,分析不同工况下桩基失效引起的桩基和主体结构应力变形情况。根据应力、变形分布特点分析并总结规律,对桩的承载力、底板抗裂、结构安全性... 为研究桩基失效对桩基-结构的影响,以某既有桩基-结构工程为例,基于地层结构法建立三维数值模型,分析不同工况下桩基失效引起的桩基和主体结构应力变形情况。根据应力、变形分布特点分析并总结规律,对桩的承载力、底板抗裂、结构安全性进行分析评估,为评估项目安全可靠度提供数值参考。研究表明,该工程两根受力最大的桩基发生失效不会影响桩基-结构的安全。 展开更多

关键词 桩基-结构 数值模拟 桩基失效 地层结构法

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大断面公路隧道扁平率及围岩状况受力分析 被引量：6

18

作者 朱彦鹏 宋晓蕊 李忠 《甘肃科学学报》 2014年第3期129-133,共5页

利用有限元软件MIDAS-GTS,建立地层结构模型,分析3种围岩、3种扁平率组合下的大断面扁平隧道受力情况,比较控制点的锚杆轴力、喷混轴力、喷混弯矩及衬砌的位移.研究表明:当三类围岩扁平率为0.588,四、五类围岩扁平率为0.625时,既能保证... 利用有限元软件MIDAS-GTS,建立地层结构模型,分析3种围岩、3种扁平率组合下的大断面扁平隧道受力情况,比较控制点的锚杆轴力、喷混轴力、喷混弯矩及衬砌的位移.研究表明:当三类围岩扁平率为0.588,四、五类围岩扁平率为0.625时,既能保证横断面受力最小,又能维持良好的稳定性,为最优断面. 展开更多

关键词 大断面 扁平率 稳定性 地层结构法 MIDAS-GTS

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基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计 被引量：5

19

作者 张志刚 刘洪洲 +1 位作者 黄伦海 黄俊 《隧道建设》 2008年第5期553-556,569,共5页

受线形、地形地貌等因素的影响，山区公路的傍山路段不可避免地要形成高边坡或偏压隧道，为减小地质灾害，最大限度地保护自然生态环境，棚洞结构是一个很好的选择。与普通明洞结构不同，棚洞结构受力比较复杂，不仅承受回填偏压荷载，... 受线形、地形地貌等因素的影响，山区公路的傍山路段不可避免地要形成高边坡或偏压隧道，为减小地质灾害，最大限度地保护自然生态环境，棚洞结构是一个很好的选择。与普通明洞结构不同，棚洞结构受力比较复杂，不仅承受回填偏压荷载，还要不同程度地受人工边坡的影响。为深入研究边坡对棚洞结构的影响，提出了采用基于地层结构法的傍山路段棚洞结构设计，应用有限元软件动态模拟了棚洞施工的全过程，重点分析了不同应力释放率（0-50％）的荷载作用于棚洞时的结构内力及变形特征。 展开更多

关键词 傍山路段 棚洞结构 边坡 应力释放率 地层结构法

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基于地层结构法的隧道围岩压力反分析 被引量：4

20

作者 林庆元 尤昭 李斌 《交通科技》 2022年第5期85-89,共5页

围岩压力是隧道结构设计的最重要参数之一。现有的理论方法和经验方法在计算深埋隧道围岩压力时均未考虑埋深的影响,导致计算结果与实测结果存在较大偏差。本文提出一种基于地层结构法的隧道围岩压力反分析方法。该方法通过确定衬砌的... 围岩压力是隧道结构设计的最重要参数之一。现有的理论方法和经验方法在计算深埋隧道围岩压力时均未考虑埋深的影响,导致计算结果与实测结果存在较大偏差。本文提出一种基于地层结构法的隧道围岩压力反分析方法。该方法通过确定衬砌的支护反力确定围岩压力。采用这一方法,分别计算了浅埋、深埋土质隧道的围岩压力,并将部分结果与现有实测数据和其他方法的计算结果进行对比。采用反分析方法得到的围岩压力与实测围岩压力较为接近,验证了提出方法的可行性和准确性。 展开更多

关键词 围岩压力 地层结构法 强度折减法 反分析

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