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题名截面型式及槽宽比对高填明洞土压力影响分析
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作者
何永泽
李盛
后浩斌
马莉
贡力
余云燕
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机构
兰州交通大学土木工程学院
甘肃省交通科学研究院集团有限公司
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出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期330-339,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.51868041,51668036)
甘肃省基础研究创新群体资助项目(No.21JR7RA347)。
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文摘
利用离散元软件PFC2D,考虑到土体的离散性与不均匀性,通过分析洞顶平均竖向土压力、内外土柱相对沉降差以及颗粒间接触力链的变化规律,探讨截面型式(矩形、1/4拱形、1/2拱形)及槽宽比(B/b=1.5∶1,2∶1,3∶1,4∶1)变化对高填黄土明洞土压力的影响,结合顾安全公式,分析高填明洞沉降差与土压力间的函数关系,并修正该函数,使其可以适用与不同的截面型式与槽宽比下的高填明洞。结果表明:(1)B/b确定,明洞采用矩形截面时,接触力链在洞顶分布,平均土压力更大,明洞采用拱形截面时,平均土压力更小,但拱顶存在局部应力集中现象;(2)明洞截面型式一定,随着B/b的增大,洞顶平均竖向土压力与沉降差均随之增大,当B/b较小时,边坡作用增强,外侧土柱沉降降低,对内土柱的作用力变小,从而导致明洞顶竖向土压力更小;(3)内外土柱沉降差与附加土压力呈线性相关,相对于矩形截面,拱形截面下较小的沉降差会产生相同的附加土压力,更有利于结构的稳定。
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关键词
高填明洞
截面型式
槽宽比(B/b)
PFC2D
土压力
沉降差
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Keywords
hill-filled cut-and-cover tunnel(hfcct)
cross-sectional shape
groove-width ratio(B/b)
PFC2D
vertical earth pressure
differential settlement
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分类号
TU443
[建筑科学—岩土工程]
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