外水荷载论文_王羿

导读:本文包含了外水荷载论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:外水,荷载,隧洞,围岩,结构,岩溶,孔隙。

外水荷载论文文献综述

王羿[1](2014)在《引汉济渭深埋隧洞衬砌外水荷载应对措施减载规律及应用研究》一文中研究指出引汉济渭引水隧洞穿过秦岭,开挖距离长,围岩地质构造复杂多变,地下水水位高,在这种情况下隧洞开挖和衬砌过程中产生高渗压和高地应力问题,渗流场与应力场间的耦合作用不容忽视。在耦合作用情况下,衬砌上外水荷载的作用不再是单纯是水压力,还需要考虑围岩渗透变形作用;相应地,外水荷载应对措施的减载规律有了新变化。本文采用考虑渗透体积力和渗透系数动态演化方程的流固耦合控制方程,考虑围岩衬砌的联合承载作用而将其作为整体结构进行建模分析,应用有限元软件ABAQUS对开挖与衬砌灌浆等施工工序进行仿真模拟,对外水荷载在衬砌上的作用机理和堵排水措施减载规律以及应用情况进行了研究。首先建立围岩-衬砌整体结构的二维有限元模型,确定边界条件和模型参数,对开挖-衬砌过程进行模拟。基于流固耦合的原理,分析这一过程中围岩-衬砌结构-水相互作用机理。其次在原有模型基础上,增加灌浆堵水和排水管排水的模拟,通过对灌浆圈渗透参数和排水管长度、数量、布置位置等方案减载效果的对比,分析基于上述响应机理下堵排水措施的减载规律。最后基于动态施工的理念,建立叁维有限元模型,反映隧洞施工中空间和时间特征,分析开挖时掌子面、未衬砌围岩、已衬砌围岩叁者相互影响的动态过程,为引汉济渭隧洞工程提供应力场和渗流场的动态预测计算结果。通过研究,本文得出结论如下:一、围岩与衬砌结构作为整体联合承载时,在渗流场-应力场耦合作用下,围岩中的渗流体积力同样会间接作用于衬砌结构;在衬砌施工过程中,过大的涌水进入衬砌浇筑模板,带走未凝结的材料,形成结构的缺陷从而改变衬砌结构的渗流特性,导致衬砌上应力的不利分布,这是由地下水渗流产生,在应对衬砌高外水荷载时应该考虑这两种作用的存在。二、为减小对工程区环境影响,灌浆圈渗透系数建议取表层围岩的1/40。灌浆圈与衬砌渗透系数比值小于1时,灌浆措施减载效率扩大2倍,但会增大围岩对衬砌挤压应力1.04倍,应提高其刚度或设置预留变形和柔性垫层。在多排水管布置时顶部排水管的减载作用最大,但是它的减载效果又取决于灌浆圈与衬砌渗透系数比值,在0.2~1.6之间时效果最佳并且可以将之伸入灌浆圈进一步减载,但是大于5时反而会增大衬砌上应力。衬砌浇筑时模板内防排水和使用防水添加剂是防治渗透破坏的有效措施。叁、建立的叁维模型为动态施工提供了实时仿真模拟,保障工程设计和施工的安全合理。同时为考虑材料属性的各向异性和空间变异性,有限元计算模型需要结合现场监测,实时进行地下水分布调查、围岩参数反演和室内材料试验。监测、反演、试验、仿真模拟四者相互结合。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2014-05-03)

李兴高,刘维宁[2](2004)在《浅析土体孔隙率对作用在地下结构上外水荷载的影响》一文中研究指出地下水不同于地表水,其作用到地下结构上的外水荷载受到土体结构性的影响。土体的孔隙率n是反映土体结构性的一个重要指标,通过简单计算和实测结果分析了土体的孔隙率对地下结构外水荷载的影响。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2004年01期)

周乐凡[3](2003)在《考虑外水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计研究》一文中研究指出到目前为止,我国大部分铁路隧道防排水设计主要按“无限制排水”、尚未考虑外水荷载的作用,按这样的原则设计隧道防排水存在许多缺陷,有“十隧九漏”的说法,带来了很多严重问题。特别是在我国西部岩溶富水地区,由于采取的隧道防排水原则不恰当,引起水资源流失和环境恶化问题更为突出。随着隧道修建技术的发展,以及环保(特别是水环境保护)的要求,以堵为主的“控制排水”原则设计问题已经提到有关方面的议事日程。按“控制排水”原则来设计隧道防排水,隧道衬砌结构受力和围岩稳定性影响宜考虑外水荷载的作用,然而现行隧道设计规范尚没有这方面的理论和依据。本论文以渝怀铁路圆梁山隧道的岩溶富水区地段为工程背景,就岩溶富水区铁路隧道衬砌结构的外水荷载确定、结构设计等问题做了比较深入的研究和探索。文中首先综述了国内隧道衬砌结构的外水荷载问题的研究现状,总结了我国各个部门对外水荷载问题的考虑原则和处理方式。其次,根据地下水渗流理论,总结出了隧道岩体渗流研究方法。以连续孔隙介质渗流模型为基础,假定复合衬砌中防水板施工完好二次衬砌是封闭阻水情况,推导出了有注浆堵水圈的隧道衬砌结构外水荷载计算公式。根据隧道模型试验理论,通过室内模型试验得出了有注浆堵水圈的隧道衬砌结构外水荷载的作用规律。利用铁路隧道设计规范有关规定和计算方法,用ANSYS有限元计算软件,分考虑外水荷载和不计两种情况对衬砌结构的静力受力特征进行比较分析。本论文的主要结论是:(1)隧道衬砌外水荷载大小主要由围岩(注浆圈)渗透系数和衬砌背后排水量决定。(2)隧道采用完全不排水措施时,只要衬砌附近的围岩渗水,衬砌背后与含水围岩有水力联系,不论渗透系数多大,衬砌背后最终水压会达到静水压,计算时水压不宜折减。(3)当围岩渗透系数大于10~(-4)cm/S时,需要排放较大水流量,衬砌背后水压才有明显折减,且隧道各个部位水压折减相差较大,排水点处部位水压折减最大。(4)当围岩渗透系数小于10~(-4)cm/S时,排放一定水流量,衬砌背后水压有明显 铁道科学研究院硕土学位论文折减,并且隧道各个部位水压折减相差不大。 (5)当围岩渗透系数小于 10‘cm托时,排水系统完全开放时,围岩中的水压力梯度较大,距衬砌结构较近围岩处水压折减较大,而较远处水压折减较小。 (6)根据试验结果和数据,结合铁路隧道围岩水文地质特征、地下水影响情况以及其他行业有关资料,初步提出了铁路隧道衬砌结构外水荷载折减系数建议表。 (7)计算和试验均表明,对于水环境条件复杂的岩溶富水区隧道,为了结构的安全起见,宜接考虑外水荷载的荷载组合原则来设计。 门)在岩溶富水区隧道地下水水头较大时,外水荷载是衬砌结构的主要荷载,围岩压力相对来说是次要荷载。衬砌结构的设计和防排水措施、衬砌断面形式、注浆堵水圈的渗透系数大小等息息相关;需要进行专门研究和计算来设计;不宜简单地套用现行标准图。 (9)考虑外水荷载作用时,结构的受力特征表现为绝对值大,且最不利位置是腰墙部位,衬砌宜采用钢筋混凝土结构,同时要适当加强腰墙部位的设计,可采取适当加大其配筋率等措施。 (10)若采用圆形衬砌断面形式时,计算表明,在不计外水荷载和考虑外水荷载两种情况下,虽然衬砌结构的受力特点不相同,但安全系数基本相同。建议尽量采用圆形衬砌结构。 本论文提出的以堵为主“控制排水”原则和考虑外水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计等定性原则和定量方法,尽管是初步的、探讨性的,但这些原则和方法本身对改进和完善我国现有铁路隧道衬砌结构设计方法,提高我国隧道设计水平具有重要意义。(本文来源于《铁道部科学研究院》期刊2003-05-01)

张有天[4](1994)在《隧洞衬砌外水荷载问题》一文中研究指出外水荷载是隧洞设计中的重要问题,本文对隧洞外水荷载从理论上进行了分析,并根据地下水活动规律,建议采用多个折减系数的方法决定外水压力值。(本文来源于《中国岩石力学与工程学会第叁次大会论文集》期刊1994-05-24)

刘秀珍[5](1991)在《外水荷载作用下隧洞结构应力解析解》一文中研究指出在水下围岩中建造隧洞时,水力场将随着隧洞开挖、衬砌等结构形成过程而变化。衬砌与围岩间的接触条件以及衬砌是否开裂都对隧洞应力场产生影响。本文模拟隧洞建造过程及衬砌的实际工作状况推导了在水力场作用下圆形隧洞的结构计算公式。(本文来源于《水力发电学报》期刊1991年02期)

张有天[6](1982)在《论水工隧洞的外水荷载》一文中研究指出一、隧洞外水荷载的概念和特点外水荷载是水工隧洞的基本荷载。对于无压隧洞,它常是控制性荷载。对于有压隧洞,内水压虽是控制性荷载,但外水荷载对内水荷载有着有利的抵消作用。由于对外水荷载的特性缺乏深入的研究,对设计中如何认识、如何处理水荷载等问题的看法很不一致。因此,对隧洞外水荷载进行研究,搞清它的概念和特性,以便按照客观实际进行隧洞设计,显然是一个非常迫切的和重要的课题。(本文来源于《地下工程经验交流会论文选集》期刊1982-10-01)

外水荷载论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

地下水不同于地表水,其作用到地下结构上的外水荷载受到土体结构性的影响。土体的孔隙率n是反映土体结构性的一个重要指标,通过简单计算和实测结果分析了土体的孔隙率对地下结构外水荷载的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

外水荷载论文参考文献

[1].王羿.引汉济渭深埋隧洞衬砌外水荷载应对措施减载规律及应用研究[D].西北农林科技大学.2014

[2].李兴高,刘维宁.浅析土体孔隙率对作用在地下结构上外水荷载的影响[J].岩石力学与工程学报.2004

[3].周乐凡.考虑外水荷载作用的铁路隧道衬砌结构设计研究[D].铁道部科学研究院.2003

[4].张有天.隧洞衬砌外水荷载问题[C].中国岩石力学与工程学会第叁次大会论文集.1994

[5].刘秀珍.外水荷载作用下隧洞结构应力解析解[J].水力发电学报.1991

[6].张有天.论水工隧洞的外水荷载[C].地下工程经验交流会论文选集.1982

论文知识图

不计外水荷载时衬砌结构轴力考虑外水荷载衬砌结构轴力(5)...不计外水荷载时衬砌结构弯矩不计外水荷载时衬砌结构轴力考虑外水荷载时衬砌结构弯矩考虑外水荷载衬砌结构最大应力

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