一、隧洞轴线复测在水工隧洞设计和施工中的作用(论文文献综述)
王胜乐[1](2021)在《引汉济渭TBM施工隧洞围岩分类方法研究及应用》文中进行了进一步梳理全断面岩石隧洞掘进机(TBM)法施工具有作业效率高、安全性好、环保等优点,随着国内外TBM制造技术和施工水平的快速发展,其已逐渐成为国内外长距离隧洞施工的主要方法。由于TBM本身对不良地质的适应性较差,因此隧洞围岩分类是TBM法施工中的重要参考资料。当前规范采用的围岩分类方法以围岩稳定性为判据,适用于钻爆法等传统施工方法,因此不能有效指导TBM选型、支护、施工进度安排以及成本预算等工作,亟需对适用于TBM法施工的围岩分类方法开展探索研究。根据现有的HC法围岩分类方法,考虑影响TBM施工的围岩可掘性和不良地质条件两个重要因素,以引汉济渭工程为依托,基于评分方法探索了一种TBM适应性围岩分类方法。研究了围岩总评分与TBM掘进性能参数的相关性,提出了 TBM施工性能预测模型,揭示了不同围岩质量与掘进参数之间的相关规律,实现了对TBM掘性性能参数的预测。(1)研究了围岩硬度和磨蚀性对围岩可掘性的影响,对可掘性指标进行分级。对影响TBM施工的关键不良地质条件进行了等级划分,并对不同等级的不良地质因素进行了评分,实现了对不良地质条件的量化分析。综合考虑围岩可掘性和不良地质条件对TBM施工的影响,基于引汉济渭工程探讨了一种TBM施工隧洞围岩分类方法。与HC法围岩分类相比,该分类方法更加安全和符合施工现场实际情况,可同时获得围岩类别,可掘性,不良地质情况三种信息。(2)根据所提出的引汉济渭TBM隧洞围岩分类方法,推广应用到引松工程,建立了 TBM施工预测模型数据库。根据围岩总评分与掘性性能参数的相关性分析,分别得到了围岩总评分(R)与净掘进速度(PR)、刀盘贯入度(p)、利用系数(UI)、现场贯入度指数(FPI)以及扭矩贯入度指数(TPI)的经验公式,在此基础上建立了 TBM施工预测模型。(3)根据循环段中掘进参数的周期性变化,以刀盘转速为判据对循环段进行了划分。采用快速傅里叶变换(FFT)方法及编写的数据筛选算法,对TBM实测数据中的异常值和高频值进行了降噪和滤波处理,为TBM施工预测模型的应用评价提供了数据基础。分析了掘进参数与围岩类别的相关关系及沿施工桩号的变化规律,为评价TBM施工效率和围岩条件提供了参考。(4)分别选取引汉济渭工程、引松工程中的连续隧洞段,进行了 TBM围岩类别的划分,基于掘进施工预测模型,预测了指导TBM掘进施工的关键参数,并与实测数据进行了对比和误差分析,验证了所提出模型的准确性和稳定性,为TBM施工性能等级的划分提供了理论依据。
尹崇林[2](2021)在《摩擦滑动接触条件下隧洞围岩和衬砌力学分析的解析方法》文中研究说明隧道和地下工程在近代以来得到了长足的发展,特别的,进入20世纪之后,随着设计施工技术的进步以及社会发展的需要,更加受到人们的重视。并且因其所处地理位置及其建筑结构形式的特殊性使其具有便捷、安全、环保、节能等突出的优势,从而被广泛地运用于交通、采矿、能源、水电工程、城市建设及国防建设等多个领域。稳定性问题是地下工程结构中一个十分重要的研究内容。岩石中的初始应力在隧洞开挖以后得到释放而重新分布,当围岩中的应力达到或超过岩石强度的范围比较大时岩体就会失稳,此时常需要在隧洞周围设置衬砌支护以进一步保证围岩的稳定性。解析分析方法中复变函数方法因其所得解析解的精确性以及求解过程的便捷性,成为求解隧道及地下工程问题的一种基础方法。为了求解复杂孔形衬砌隧洞问题,需要应用复变函数中的保角变换将一个边界复杂的区域变换为边界简单的区域,以此将物理平面上的复杂支护断面通过映射函数变换到象平面上的圆环区域。在实际工程中,衬砌和围岩之间的接触问题比较繁杂,为了简化问题以获得其基本规律,将隧洞围岩和衬砌之间的接触问题简化为交界面上两个弹性体的接触问题。作为弹性体相互接触条件之一的摩擦滑动接触,最符合实际工况,而完全接触和光滑接触则是其两种极端情况。论文以两种极端接触工况的求解为出发点,巧妙的将库仑摩擦模型引入摩擦滑动接触的求解过程,再结合最优化方法,得出了它的一般解。主要的研究内容有:(1)考虑摩擦滑动接触的极端情况之一——光滑接触,通过平面弹性复变函数方法,推导得到了衬砌内均布水压力作用下任意孔型深埋衬砌隧洞的应力以及位移解析解,并利用数值软件ANSYS验证了所得结果。在求解过程中考虑了初始地应力的作用及支护滞后的力学过程,使用幂级数解法求解由应力边界条件及应力和法向位移的连续条件构成的基本方程,然后通过得到的解析函数计算围岩和衬砌中的应力和位移。以直墙半圆拱形和马蹄形隧洞为例分析了围岩和衬砌中切向应力及它们之间接触面上的法向应力分布规律。讨论了位移释放系数、侧压力系数和内水压力的变化对围岩与衬砌内的应力分布规律的影响。发现切向应力在衬砌内边界和围岩开挖边界上的取得较大的值,并且在隧洞的拐角处出现最大的应力集中。(2)为了更加准确地刻画隧洞中围岩和衬砌的接触问题,定义接触面上产生最小滑动量的状态为衬砌的真实工作状态,引入更符合实际情况的基于库仑摩擦模型的摩擦滑动接触条件来模拟围岩和衬砌之间的接触。在考虑支护滞后效应的前提下,结合平面弹性复变函数方法和最优化理论,建立了具有一般性的摩擦滑动接触解法。以圆形水工隧洞为例,获得了围岩和衬砌在这种接触条件下的应力解析解,并且利用有限元软件ANSYS验证了所得结果的准确性。最后通过算例分析了不同侧压力系数,不同的摩擦系数对衬砌内外边界的切向应力,接触面上接触应力以及切向位移间断值的影响。(3)针对隧洞围岩和衬砌摩擦滑动接触解法的缺点,通过在优化过程中减少设计变量的个数,优化模型得到了极大的简化,为任意孔型深埋隧洞在摩擦滑动接触条件下问题的求解得到更加理想的优化理论模型,并且使计算精度和计算速度得到了提升。该方法还可以精确地得到满足完全接触的摩擦系数的阈值,通过对深埋圆形衬砌隧洞两种材料的弹模比值,位移释放系数,衬砌厚度,以及侧压力系数的参数分析,提供了判断围岩和衬砌接触方式的理论基础。
赵萌萌[3](2021)在《基于BIM与ANSYS的闸门井结构应力分析与配筋研究》文中进行了进一步梳理“BIM+”因其与其它技术相结合所发挥的巨大优势,在互联网、建筑、地理环境等领域已得到广泛应用,但在水工结构领域的应用仍处于初级阶段。因此,本文依托目前闸门井在施工、结构、配筋等方面的研究,基于BIM+有限元分析,提出BIM智能化创建模型的思想,并结合ANSYS分析了钢筋参数对井筒强度的影响,以此完善闸门井的研究方向和内容,主要内容及成果如下:(1)以BIM技术为平台,通过Revit二次开发完成闸门井模型的智能化创建。(2)以闸门井为研究对象,对闸门井各构件进行了应力分析,得出井筒的最大应力位于井筒与井座的接触部分,井座的最大应力位于闸门孔位置,渐变段的最大应力位于圆端截面上部最外层的边缘位置。(3)研究钢筋间距和钢筋直径对井筒整体变形强度的影响,在满足最小配筋率和钢筋配筋规范两者的前提下,得出当钢筋直径一定时,选择小的钢筋间距,对井筒的整体变形影响较小;当钢筋间距一定时,选择大的钢筋直径,对井筒的整体变形影响较小。
李龙[4](2021)在《小断面长距离水工隧洞施工技术分析》文中研究表明由于小断面长距离水工隧洞受施工空间影响,在实际施工中无法进行开挖、衬砌平行施工,因此本文针对小断面长距离水工隧洞工程的具体施工情况,以实际工程为例,分析了水工隧洞先行开挖初期支护,在隧洞贯通之后再实施混凝土衬砌的方法。
史宝东[5](2021)在《高寒地区水工隧洞安全施工及绿色建造若干问题研究》文中指出随着我国水利工程的大力发展,引水工程中的引水隧洞发挥着不可替代的作用,结合高寒地区特殊的地理位置、脆弱的生态环境、复杂的地域环境等因素,隧洞施工过程中的安全和绿色施工问题也被日益重视。本文以引大济湟工程某引水隧洞为工程实例,首先采用有限元软件MIDAS GTS NX对引水隧洞施工过程进行数值模拟,分析隧洞施工过程中洞室位移和初衬、钢拱架、锁脚锚杆应力变化规律;然后通过正交试验设计,建立以初衬厚度(A)、钢拱架间距(B)和开挖进尺(C)为影响因素的3水平3因素的9种试验工况,结合现场调研的每延米综合单价,利用极差法分析洞室位移、初衬应力和经济的影响因素主次关系,确定隧洞安全性和经济性的线性关系,得出经济对安全的影响程度,并采用灰色关联度理论,计算正交试验中9个试验工况的关联度,得出一个同时满足安全和经济的综合性优化方案;最后通过查阅规范及相关文献,遴选切合引水隧洞绿色施工的评价指标,建立出由6个一级指标和23个二级指标组成的综合性评价体系。得到的主要结果如下:(1)分析隧洞洞室位移、初衬应力、围岩应力、钢拱架及锁脚锚杆最大应力变化规律,结果显示:位移和应力的变化主要集中在第一个开挖循环,后续的开挖施工对其影响逐渐减弱,初衬和钢拱架及锁脚锚杆均未达到破坏极限,隧洞塑性区主要集中在边墙位置,边墙和底板塑性区形成贯通,塑性区开挖后最大,随着支护的施做逐渐减小。(2)隧洞洞室位移和经济成本的影响因素主次顺序皆为:CBA(开挖进尺、钢拱架间距和初衬厚度);初衬应力的影响因素主次顺序为:CAB(开挖进尺、初衬厚度和钢拱架间距)。(3)总成本和位移、应力和综合得分均呈负相关,总成本对拱顶和底板位移的影响最大,对应力的影响相当;钢拱架占比和位移、应力及综合得分除拱顶应力呈负相关外,其余均呈正相关,钢拱架占比对边墙和底板位移的影响较大,对应力的影响相当;开挖占比和位移、应力及综合得分均呈负相关,开挖占比对边墙位移的影响最大,对拱脚应力的影响最大。综合比较分析得出经济成本对位移的影响要大于应力。(4)计算正交试验中9个试验工况的关联度,关联度最大的工况7是9个工况中综合安全和经济两方面最优化的方案,具体参数为:初衬厚度16cm,钢拱架间距1m,开挖进尺1.5m。(5)结合现场施工条件和场地布置,选取合适的评价指标,给出相应的量化公式和分级标准,建立由节地、节能、节水、节材、节人力及人员保护和环境保护等6个一级指标和23个二级指标组成的适用于高寒地区水工引水隧洞绿色施工的综合性评价体系。
刘迪[6](2020)在《基于ANSYS的吉林省中部九德支线引水隧洞衬砌结构有限元分析》文中提出随着我国工程建设能力与技术的不断向前发展,对水工引水隧洞的要求也随着国家发展的不断变化而不断改进。隧洞的长度因施工条件和现实需求的不同而不同,施工建设中会遇到复杂地形、地质等诸多问题,这些困难都会给设计、技术人员带来麻烦与挑战,因此,决定水利工程的能否成功,能否达到预期目的,最关键的问题就在于隧洞工程建设的成功与失败。本论文以吉林中部引水二期工程九德支线所包含的引水隧洞为例,对该工程中的城门洞型无压引水隧洞的衬砌结构进行研究,其中包括对隧洞的洞身横断面断面形式以及隧洞的衬砌类型进行介绍;在充分考虑到不同种类围岩初始应力情况下,通过对施工期、检修期和运行期三种不同工况条件来确定作用于衬砌的荷载;结合九德支线水工隧洞中取桩号0+320代表II类围岩、1+200代表Ⅲ类围岩的两个典型断面为实例,选择结构力学法对其围岩压力、外水压力、弹性抗力等内力进行计算,此次分析利用有限元软件ANSYS采用生死单元技术对水工隧洞衬砌结构来建立弹塑性数值模型以及北京理正软件来分别进行研究,将变形、位移和内力结果进行对比分析,得出该隧洞位移和变形较小,满足安全要求。根据ANSYS对三种不同工况的应力、剪力还有弯矩的计算可知,最大值在施工期出现,但应力的分布规律基本相同,偏差较小,符合要求,各阶段围岩稳定可靠,验证了有限元软件模拟的准确性和代表性。从对九德支线隧洞进行衬砌结构分析来看,参数的选用均来源于工程实际数据,模型建立、衬砌位移、应力和内力的分布规律分析都较为合理,能够给设计隧洞衬砌结构提供了有用的理论依据,分析的成果和研究方法可以为设计其他相关隧洞工程提供一些有利参考价值。
李万才[7](2020)在《滇中元谋—绿汁江断裂带对凤凰山隧洞围岩稳定性影响研究》文中研究说明隧洞穿越断层的围岩稳定性问题一直是地下工程最值得考虑的话题之一。滇中引水工程楚雄段沿线不仅滇中红层软岩分布广泛,而且断层构造发育,共发现93条属Ⅲ级结构面以上的主要断层,断层的规模大小不等,除了不同宽度的中小型断层之外,还有许多区域性大断裂。与中小型断层相比,由于区域性大断裂破碎带宽度在数十米以上,隧洞在穿越这些大型断层时候,隧洞围岩稳定性遇到了更加严峻的挑战。而滇中引水工程楚雄段沿线区域性大断裂有4条,破碎带宽度均达到百米以上,延伸长度数十公里至数百公里,与输水线路大角度相交。基于此,本文对滇中引水工程楚雄段穿越的区域性大断裂破碎带进行现场勘查,并以元谋-绿汁江断裂带为研究对象,通过综合调查对比和室内试验研究,了解该断裂破碎带及两侧岩土体的物理力学特性,并结合数值模拟仿真技术手段对滇中凤凰山隧洞穿越区域性大断裂的隧洞围岩稳定性和开挖进尺的施工参数优化进行了研究分析,论文形成的主要研究成果如下:(1)对元谋-绿汁江断裂破碎带及断层两侧江底河组钙质泥岩(K2j3)进行试验,得到其物理力学指标,再结合相关规范、岩体完整性及工程类比分析等方法,综合得出江底河组软岩(K2j3)及断裂破碎带岩土体的数值模拟参数,为数值模拟分析奠定基础。(2)采用数值模拟分析软件,建立起穿越不同倾角断裂带的隧洞三维简化模型,模拟分析了有无超前加固条件下隧洞穿越不同倾角断裂带时隧洞围岩的变形规律,得出β=75°工况下的凤凰山隧洞围岩稳定性较差以及隧洞在穿越断裂破碎带有必要进行预加固的结论。(3)在三维简化模型的基础上,继续对在不同开挖进尺情况下的隧洞围岩和支护结构的变形、受力等进行了对比分析,得出不同开挖进尺对隧洞围岩稳定性的影响规律,从而确定了隧洞合理的开挖进尺为1 m或1.5 m,为了加快隧洞掘进速度,开挖进尺建议取1.5 m。(4)基于特定断裂带倾角和开挖进尺,建立不同宽度的断裂带三维模型,模拟分析了凤凰山隧洞穿越不同宽度断裂带工况下的围岩稳定性情况,主要得出断裂带处隧洞围岩位移、所受应力及受开挖产生的塑性区范围随断裂带宽度的增加而稍有增加的结论。(5)结合数值分析结果及相关工程经验,总结了隧洞穿越断裂带的施工原则和施工方法,为相关隧洞工程建设提供参考建议。
陈伟[8](2019)在《基于BIM技术的水工排洪洞设计优化研究》文中提出随着计算机技术地不断发展,给工程建设的各个领域带来了翻天覆地的变化。从手绘图纸到CAD软件绘图的介入,实现了建筑业的第一次“甩图板”革命。如今,随着现代工程各领域地不断发展,各行各业内部竞争日益激烈,建筑物的立面形式造型各异,同时工程项目的各参与方信息相互独立,工程建设过程中工程变更更是家常便饭,传统的设计方法已不能再满足当前工程各领域业发展的需要。BIM技术的诞生给工程建设带来了新的设计理念。BIM技术以工程项目建设阶段的信息数据作为基础,运用数字化的方式来仿真模拟真实建筑物,以表达建筑的物理特征和功能特征。目前,传统的CAD绘图依旧是各大设计院进行工程设计首选方法,但随着BIM技术不断推广,其在建筑、机械电气、市政等专业领域都得到广泛地推广和运用。BIM技术在水利工程建设的各个方面也得到了不同程度的研究和应用,但仍处初步探索阶段。本文主要通过以下四个部分对基于BIM技术的水工排洪隧洞中的应用进行初步地探讨:(1)通过查阅相关文献资料,理论探讨BIM技术概念、技术标准及其在国内外的研究现状;(2)阐述基于BIM技术的核心建模软件Revit的工程项目设计流程,并以圆形水工排洪隧洞为例,详细阐述利用Revit进行排洪隧洞三维参数化仿真模型地建立,并利用建立的参数化仿真建模实现工程出图,初步探讨基于BIM技术核心建模软件Revit的水工排洪隧洞参数化建模设计方法;(3)介绍水工隧洞结构计算方法和其所受荷载的确定方法,以圆形水工排洪为例,初步探讨基于有限元的Revit水工排洪隧洞结构模型的结构分析计算方法,并在某无压水工排洪横面形式方案设计中应用,提出在满足行洪安全的条件下无压排洪隧洞的横断面形式推荐采用马蹄形;(4)以城开高速路水溪河桥改路排洪隧洞工程为例,运用Revit建立参数化模型完成排洪隧洞路线方案比选、工程总体布置、横断面设计、以及结构力学分析和配筋计算,并完成了工程平面图、立面图地出图。最终基于Revit建立了整个工程项目的三维仿真模型,并与实际工程效果进行了对比分析。本文初步探索了基于BIM技术的水工排洪隧洞模型设计方法,并以水溪河排洪隧洞工程为例,基于BIM技术建立排洪隧洞仿真模型实现了水工排洪隧洞模型设计,为类似水工排洪隧洞参数化模型设计提供一定的参考借鉴。
陈丹蕾[9](2019)在《基于模糊算法的水工隧洞围岩等级智能评判方法研究》文中研究指明近年来,我国隧洞工程的建设正处于飞速发展中。对于隧洞和地下工程的设计与施工,相关的工程施工理论及经验尚需丰富。由于岩土地层的复杂性、环境保护的高要求,所以施工技术难度越来越高。与此同时,鉴于岩土地层的特性具有明显的随机性特征以及对一些复杂工程问题的处理常常缺乏经验,所以在一些地质条件复杂的工程中,相关的工程设计和施工方案因围岩分级方法不科学和不合理性而出现问题。这些问题往往会导致所选择的支护方式达不到工程的安全要求,轻则造成支护的破坏,加大了工程的投资,重则会引起塌方等较大的安全事故。为了避免以上情况的发生,通过分析传统的四种围岩分级方法中存在的问题,本研究结合模糊算法针对围岩的等级进行详细划分,进行围岩分级的指标体系的研究和模糊理论的基本概念的研究。选取6个重要影响因素,构建隧道围岩分级的指标体系及分级标准确定,评价指标的隶属度函数确定,对评价指标的权重进行确定。根据相关模糊算法知识的学习,选取影响因素对其分级,计算各等级隶属度,对影响因素进行分层次分析,经过一致性检验,建立各级评判矩阵,最终建立水工隧洞围岩等级判断的综合评判模型。通过工程实例中四种传统分级方法得出的综合等级验证该评判模型得出结果的准确性,证明该方法可以起到快速判断围岩稳定状态,为施工设计方案提供指导的作用。考虑到水工隧洞围岩分级计算的断面多,工作量较大的问题,该研究将互联网+思维融入水工隧洞围岩分级方法的研究工作中来解决这个问题。本研究以基于模糊算法的围岩综合评判模型的计算过程为理论依据来完成智能围岩判断器的开发与运行。该智能手机应用不但综合了可靠性高的围岩分级方法,又可以为围岩分级工作提供方便、快捷的方法,还拥有方便携带的优点,给在野外施工的水利工作者提供方便。通过工程实例的验证表明本智能系统符合预期设计,可以有效的提高围岩分级方法的可靠性和高效性,并且借助ANSYS对隧洞支护前后的位移、应力分布图的变化可以证明该方法能够给施工提供一份安全可靠的支护方案。
荆锐[10](2018)在《环锚无黏结预应力混凝土衬砌计算方法与锚固可靠性研究》文中进行了进一步梳理相对于环锚有黏结预应力衬砌而言,环锚无黏结预应力混凝土衬砌仍处于一个雏形阶段,截至目前为止,它依然是高运行水位、工程所处区域岩体条件不理想以及衬砌开裂后恐影响周边建筑物或边坡稳定性的重大输水排水隧洞工程。环锚无黏结预应力衬砌具有锚索沿程预应力损失小、衬砌中的压应力分布均匀、衬砌厚度相对较小、锚具槽数量少、工程造价低和建设周期相对较短等优势。所以,作为正在实施中《水工隧洞设计规范》所推荐的一类新兴衬砌型式的环锚无黏结预应力混凝土衬砌将在今后水利工程中大放光彩。尽管如此,此类衬砌仅在小浪底排沙洞工程等少数工程上得以应用,工程案例相对偏少,同时现有研究多数偏重于方案设计、施工管理等领域。所以,环锚无黏结预应力混凝土衬砌结构在设计参数计算、锚固区域优化及其可靠性论证都存在一些亟待解决的问题。将小浪底排沙洞作为主要研究对象,以分析其力学和数值有限元模型为主要研究手段,透过小浪底工程多年实际观测数据对环锚无黏结预应力混凝土衬砌结构进行分析和研究。现将研究结果总结如下:通过对环形衬砌结构弹性力学模型的研究,可以得出环锚无黏结预应力混凝土衬砌的邻锚效应区公式、确定了最大锚索间距的迭加公式,还得到了衬砌厚度及锚索根数的新算法。经验证,理论计算结果与实际观测数据的拟合度较高,而且适用于实际工程中。在环锚无黏结预应力混凝土衬砌结构有限元建模基础上,结合正交试验理论对其在最高运行水位(120m)时薄弱位置处所产生的最大拉应力进行了分析,得出了适用于该运行水位情况下关键设计参数的最佳组合。同时,在环锚无黏结预应力混凝土衬砌运行期围岩和灌浆圈的作用研究中,发现围岩弹性模量越大,对内水压力的分担作用越明显,而灌浆圈分担内水压力效果不理想。经过对已建工程实例中锚具槽区域出现的种种问题分析后,进一步得到针对锚具槽区域的“强化密实&弱化黏结”新设计方法及其布置优化方案。从有限元分析结果和与运行期衬砌实际观测数据对比结果来看,优化后结构在相同内水压力作用下整个衬砌环向应力均匀,最小环向应力仍为压应力,满足衬砌全预应力的要求。该分析结果对今后类似工程设计有一定借鉴意义。在对环锚无黏结预应力混凝土衬砌锚固可靠性的影响因素分析后看出温度变化对预应力锚索的应力状态具有显着影响,其余因素影响较小;并模拟了环锚无黏结预应力混凝土衬砌运行期间假设端部第一根锚索失效这一最不利工况。
二、隧洞轴线复测在水工隧洞设计和施工中的作用(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、隧洞轴线复测在水工隧洞设计和施工中的作用(论文提纲范文)
(1)引汉济渭TBM施工隧洞围岩分类方法研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 基本围岩分类研究进展 |
1.2.2 TBM施工隧洞围岩分类研究进展 |
1.3 研究内容及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 创新点 |
1.4 技术路线 |
2.基于HC法的TBM施工隧洞围岩分类方法研究 |
2.1 可掘性指标 |
2.1.1 单轴抗压强度 |
2.1.2 摩擦性指数CAI |
2.1.3 可掘性指标分级 |
2.2 不良地质条件等级划分 |
2.2.1 高地应力 |
2.2.2 断层破碎带 |
2.2.3 突涌水涌泥 |
2.2.4 其他不良地质条件 |
2.3 赋分制 |
2.3.1 赋分原则 |
2.3.2 各指标赋分 |
2.4 TBM施工隧洞围岩分类方法 |
2.4.1 围岩类别划分方法 |
2.4.2 分类形式及上下标 |
2.5 本章小结 |
3.基于TBM围岩分类方法的掘进施工预测模型研究 |
3.1 引汉济渭工程和引松工程概况 |
3.1.1 工程基本概况 |
3.1.2 工程地质条件 |
3.1.3 TBM设备参数 |
3.2 TBM施工预测模型数据库的建立 |
3.2.1 TBM施工适应性围岩分类总评分 |
3.2.2 TBM施工性能掘进参数 |
3.3 掘进参数与围岩分类总评分的相关性分析 |
3.3.1 围岩总评分与净掘进速度的相关性分析 |
3.3.2 围岩总评分与贯入度的相关性分析 |
3.3.3 围岩总评分与TBM利用率的相关性分析 |
3.3.4 围岩总评分与现场贯入指数的相关性分析 |
3.3.5 围岩总评分与扭矩贯入指数的相关性分析 |
3.4 TBM掘进施工预测模型的建立及验证 |
3.4.1 TBM掘进施工预测模型建立 |
3.4.2 TBM掘进施工预测模型初步验证 |
3.5 本章小结 |
4.TBM掘进实测数据处理分析及掘进参数变化规律研究 |
4.1 TBM掘进实测数据介绍 |
4.1.1 原始数据的采集及内容 |
4.1.2 循环段数据 |
4.2 掘进实测数据预处理 |
4.2.1 预处理目的及工具 |
4.2.2 数据预处理 |
4.3 循环段划分和数据降噪 |
4.3.1 循环段分割 |
4.3.2 数据降噪 |
4.4 掘进参数变化规律分析 |
4.4.1 掘进参数沿桩号变化规律 |
4.4.2 不同掘进参数间的相关性 |
4.5 本章小结 |
5.TBM施工性能预测模型的应用研究 |
5.1 TBM施工性能预测模型在引松工程中的应用 |
5.1.1 预测隧洞段的选取 |
5.1.2 围岩总评分的计算 |
5.1.3 掘进性能参数预测 |
5.2 TBM施工性能预测模型在引汉济渭工程中的应用 |
5.2.1 预测隧洞段的选取 |
5.2.2 围岩总评分的计算 |
5.2.3 掘进性能参数预测 |
5.3 模型评价与施工性能等级划分 |
5.3.1 误差分析与模型评价 |
5.3.2 施工性能等级划分 |
5.4 本章小结 |
6.结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 |
攻读硕士期间主要研究成果 |
(2)摩擦滑动接触条件下隧洞围岩和衬砌力学分析的解析方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 隧道工程围岩稳定及支护结构设计理论 |
1.2.1 围岩稳定和围岩压力理论发展 |
1.2.2 隧道工程支护结构设计理论发展 |
1.3 隧道工程力学分析解析研究现状 |
1.3.1 无衬砌隧道研究现状 |
1.3.2 隧道工程围岩支护相互作用研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 隧道力学分析的弹性理论 |
2.1 引言 |
2.2 平面弹性问题的基本方程 |
2.3 平面弹性的复变方法 |
2.4 保角变换与曲线坐标 |
2.5 本章小结 |
第3章 光滑接触条件下非圆形有压隧洞的应力位移解析解 |
3.1 引言 |
3.2 求解的基本原理及方程 |
3.2.1 围岩和衬砌应力和位移分量的表示 |
3.2.2 围岩和衬砌的解析函数的形式 |
3.2.3 围岩和衬砌解析函数求解的基本方程 |
3.2.4 围岩和衬砌解析函数的求解过程 |
3.3 围岩和衬砌的应力位移求解 |
3.3.1 围岩和衬砌应力的求解 |
3.3.2 围岩和衬砌位移的求解 |
3.4 算例和分析 |
3.4.1 计算精度检验 |
3.4.2 直墙半圆拱形隧洞围岩和衬砌应力的讨论 |
3.4.3 马蹄形隧洞围岩和衬砌应力的讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 圆形隧洞围岩衬砌摩擦滑动接触条件下的应力解析方法 |
4.1 引言 |
4.2 基本原理及方法 |
4.2.1 仅开挖引起的围岩位移 |
4.2.2 衬砌作用下应力位移的复势函数表示 |
4.2.3 建立方程 |
4.3 摩擦滑动接触的解法 |
4.3.1 滑动准则 |
4.3.2 优化模型 |
4.3.3 衬砌和围岩中的应力 |
4.3.4 基于有限元方法的衬砌与围岩接触分析原理 |
4.3.5 计算结果的验证 |
4.4 分析和讨论 |
4.4.1 接触面上的接触应力 |
4.4.2 接触面上的切向位移间断值 |
4.4.3 围岩开挖边界上的切向应力 |
4.4.4 衬砌内外边界上的切向应力 |
4.4.5 摩擦系数的阈值 |
4.5 本章小结 |
第5章 摩擦滑动接触的高效解法和接触方式的判定 |
5.1 引言 |
5.2 基本原理及方法 |
5.3 摩擦滑动接触解法的优化 |
5.4 分析和讨论 |
5.4.1 围岩和衬砌接触面上的接触方式 |
5.4.2 衬砌和围岩各边界上切向应力的变化规律 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
攻读博士期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)基于BIM与ANSYS的闸门井结构应力分析与配筋研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状及发展 |
1.2.1 BIM技术研究现状及发展 |
1.2.2 闸门井研究现状及发展 |
1.3 本文研究内容及主要工作 |
第2章 基于BIM的闸门井智能化建模 |
2.1 Revit二次开发 |
2.1.1 开发工具 |
2.1.2 环境配置 |
2.1.3 运行插件的三种模式 |
2.2 图元分类 |
2.3 创建闸门井-BIM智能化模型 |
2.3.1 井筒 |
2.3.2 井座 |
2.3.3 渐变段 |
2.3.4 整合模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于ANSYS的闸门井结构应力分析 |
3.1 基于BIM模型的有限元模型转换 |
3.2 有限元模型前处理工作 |
3.3 基于ANSYS的有限元分析 |
3.3.1 基本假定 |
3.3.2 分析步骤 |
3.3.3 荷载及工况 |
3.4 计算结果分析 |
3.4.1 压缩试验 |
3.4.2 仿真模型 |
3.4.3 仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于ANSYS的闸门井井筒配筋分析 |
4.1 井筒计算 |
4.1.1 井筒底端弯矩和剪力 |
4.1.2 井筒底端实际弯矩和剪力 |
4.2 井筒配筋 |
4.2.1 方案设计 |
4.2.2 钢筋间距对井筒变形影响 |
4.2.3 钢筋直径对井筒变形影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(4)小断面长距离水工隧洞施工技术分析(论文提纲范文)
1 施工工期和工程特征 |
1.1 施工工期 |
1.2 工程特征 |
2 施工方案与方法 |
2.1 施工方案 |
2.2 施工方法 |
3 水工隧洞工程施工中关键技术 |
3.1 施工通风 |
3.2 铣挖机掘进 |
3.3 水泥基药卷锚杆 |
3.4 混凝土二次衬砌 |
4 结束语 |
(5)高寒地区水工隧洞安全施工及绿色建造若干问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 引水隧洞围岩稳定性分析现状 |
1.2.2 引水隧洞支护结构受力及参数优化分析现状 |
1.2.3 引水隧洞经济性施工现状 |
1.2.4 引水隧洞绿色施工现状 |
1.3 本文研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 水工引水隧洞施工环境调研 |
2.1 工程概况 |
2.2 围岩的分类方法与本引水隧洞围岩分类 |
2.3 水工引水隧洞气候与植被情况 |
3 水工引水隧洞的围岩稳定性研究 |
3.1 数值模型的建立 |
3.1.1 模型的基本假定与边界条件 |
3.1.2 模型参数的选取 |
3.1.3 模型的建立 |
3.2 计算结果分析 |
3.2.1 竖向位移分析 |
3.2.2 水平收敛分析 |
3.2.3 围岩应力分析 |
3.2.4 衬砌应力分析 |
3.2.5 钢拱架应力分析 |
3.2.6 锁脚锚杆应力分析 |
3.2.7 围岩开挖塑性区分析 |
3.3 本章小节 |
4 水工引水隧洞支护参数优化分析 |
4.1 水工引水隧洞支护参数设计 |
4.2 水工引水隧洞安全影响因素分析 |
4.3 水工引水隧洞经济影响因素分析 |
4.4 水工隧洞安全和经济施工相关分析 |
4.5 水工引水隧洞方案优化 |
4.4.1 灰色关联度评价方法 |
4.4.2 组合赋权法 |
4.4.3 方案优化 |
4.6 本章小结 |
5 高寒地区水工引水隧洞绿色施工评价体系研究 |
5.1 评价指标选取 |
5.2 评价指标分级标准 |
5.3 评价指标的量化及分级标准 |
5.3.1 土地资源节约 |
5.3.2 能源节约与利用 |
5.3.3 水资源节约 |
5.3.4 材料节约 |
5.3.5 环境保护 |
5.3.6 人力资源节约与职业健康安全 |
5.4 指标体系的建立 |
5.5 本章小节 |
结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)基于ANSYS的吉林省中部九德支线引水隧洞衬砌结构有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 论文研究的目的和意义 |
1.2 国内外水工隧洞的围岩衬砌支护理论研究发展 |
1.2.1 古典压力理论阶段 |
1.2.2 散体压力理论阶段 |
1.2.3 现代支护理论阶段 |
1.3 围岩稳定分析理论方法 |
1.4 本文研究的主要内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 水工隧洞衬砌及有限元理论分析 |
2.1 水工隧洞衬砌介绍 |
2.1.1 水工隧洞的断面形式 |
2.1.2 隧洞衬砌的类型 |
2.2 衬砌边值问题数值解法原理 |
2.3 水工引水隧洞结构中的非线性问题 |
2.4 本章小结 |
3 有限元基本理论分析 |
3.1 有限元法理论概述 |
3.1.1 有限元分析的概念 |
3.1.2 有限单元法的分析过程 |
3.2 ANSYS软件概述 |
3.2.1 ANSYS软件简介 |
3.2.2 ANSYS软件的主要功能 |
3.2.3 ANSYS软件的分析步骤 |
3.2.4 ANSYS软件的分析流程图 |
3.3 本章小结 |
4 九德支线典型洞段实例分析 |
4.1 九德支线工程概况 |
4.2 九德支线工程水工引水隧洞研究区工程地质环境 |
4.2.1 地形地貌 |
4.2.2 地层岩性及地质构造 |
4.2.3 地质构造、地震及标准冻结深度 |
4.2.4 水文地质 |
4.2.5 隧洞工程概况 |
4.3 内力计算及理正分析 |
4.4 有限元分析方式及模型建立 |
4.4.1 单元的“激活”与“杀死”技术 |
4.4.2 单元“激活”与“杀死”技术的基本原理 |
4.4.3 计算工况的选取 |
4.4.4 有限元模型的建立 |
4.5 开挖和支护过程的模拟 |
4.5.1 边界条件的确定 |
4.5.2 采用的方法 |
4.5.3 0+320断面计算结果 |
4.5.4 1+200断面计算结果 |
4.5.5 计算成果对比分析 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
攻读硕士学位期间参加的学习实践及发表的学术论文 |
1.参加实践环节 |
2.硕士期间发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(7)滇中元谋—绿汁江断裂带对凤凰山隧洞围岩稳定性影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧洞围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 断层区域隧洞围岩稳定性研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路及技术路线 |
第2章 研究区工程地质条件 |
2.1 地形地貌 |
2.2 地层岩性 |
2.2.1 地层与沉积构建 |
2.2.2 岩浆活动 |
2.2.3 变质作用 |
2.3 地质构造 |
2.3.1 大地构造单元 |
2.3.2 主要断裂及其活动性 |
2.3.3 区域地球物理场与深部构造 |
2.3.4 地层产状特征 |
2.3.5 主要节理裂隙发育特征 |
2.4 水文地质 |
2.4.1 水文地质条件概述 |
2.4.2 水文地质单元分类 |
2.4.3 地下水类型 |
2.4.4 主要地下储水体 |
2.5 新构造运动和地震 |
2.5.1 新构造运动 |
2.5.2 地震 |
第3章 元谋-绿汁江断裂带工程地质特性研究 |
3.1 断裂带结构构造特征 |
3.2 断裂带水文地质特征 |
3.3 断裂破碎带物理力学特性 |
3.3.1 断裂破碎带物理特性 |
3.3.2 断裂破碎带力学特性 |
3.4 断裂带两侧江底河组钙质泥岩(K2j3)力学特性 |
3.4.1 江底河组钙质泥岩单轴压缩试验 |
3.4.2 江底河组钙质泥岩三轴压缩试验 |
3.5 断裂带活动性与工程抗震 |
3.5.1 断裂带活动特点与震级、变形量 |
3.5.2 断裂带活动性对工程的影响分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 断裂带倾角对隧洞围岩稳定性影响数值分析 |
4.1 围岩稳定性评判方法 |
4.2 数值模型建立 |
4.2.1 数值模拟软件的选择 |
4.2.2 隧洞模型建立 |
4.2.3 计算假定及参数选取 |
4.2.4 隧洞支护设计及掘进工序模拟 |
4.3 无超前加固条件下计算结果分析 |
4.3.1 围岩竖向位移分析 |
4.3.2 围岩水平位移分析 |
4.3.3 围岩塑性区分析 |
4.4 超前加固条件下计算结果分析 |
4.4.1 围岩竖向位移分析 |
4.4.2 围岩水平位移分析 |
4.4.3 围岩塑性区分析 |
4.5 有无超前加固分析结果对比 |
4.5.1 拱顶沉降位移对比 |
4.5.2 边墙水平位移对比 |
4.6 本章小结 |
第5章 凤凰山隧洞穿越断裂带施工对围岩稳定性影响分析 |
5.1 施工开挖进尺优化 |
5.1.1 工况模拟 |
5.1.2 围岩位移分析 |
5.1.3 初支结构应力分析 |
5.2 断裂带宽度对隧洞围岩稳定性影响数值分析 |
5.2.1 围岩位移分析 |
5.2.2 围岩应力场分析 |
5.2.3 围岩塑性区分析 |
5.3 隧洞穿越断裂带施工处理 |
5.3.1 施工原则 |
5.3.2 施工方法 |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(8)基于BIM技术的水工排洪洞设计优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 BIM在工程项目中的应用 |
1.2.1 BIM在建筑、市政、机电工程中的应用 |
1.2.2 BIM在水利工程中的应用 |
1.3 研究的意义 |
1.4 研究的内容及方法 |
1.4.1 研究的内容 |
1.4.2 研究的方法 |
1.5 技术路线 |
第二章 BIM建模 |
2.1 Revit建模设计流程 |
2.2 Revit参数化建模 |
2.2.1 建模工具 |
2.2.2 模型的建立 |
2.3 基于Revit的结构计算 |
2.3.1 边界条件及荷载设置 |
2.3.2 计算结果处理 |
2.4 基于Revit的设计成果 |
2.4.1 三维工程模型 |
2.4.2 工程出图 |
2.5 本章小结 |
第三章 BIM结构计算 |
3.1 衬砌计算方法与荷载确定 |
3.1.1 衬砌计算方法 |
3.1.2 荷载确定 |
3.2 有限元理论 |
3.3 基于Revit的水工排洪隧洞结构计算 |
3.3.1 模拟计算 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 基于Revit的水工排洪隧洞横断面结构设计 |
3.4.1 初始条件 |
3.4.2 结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 BIM在城开高速路水溪河桥改路排洪隧洞中的应用 |
4.1 概述 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 工程地质 |
4.1.3 工程水文 |
4.2 平面设计 |
4.2.1 排洪隧洞路线设计 |
4.2.2 排洪隧洞总体布置 |
4.3 主要建筑物设计 |
4.3.1 结构设计 |
4.3.2 结构计算 |
4.3.3 工程模型的建立 |
4.4 与现场工程效果对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论着以及科研成果 |
(9)基于模糊算法的水工隧洞围岩等级智能评判方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究水工隧洞岩体分级的背景和意义 |
1.2 岩体等级划分研究现状 |
1.2.1 国内外围岩分级方法的研究现状 |
1.3 现有的分级方法存在的问题 |
1.4 岩体等级划分方法中的参考因素 |
1.5 水工隧洞围岩岩体智能分级方法的研究背景 |
1.6 论文研究的内容 |
1.7 论文组织结构 |
第二章 传统围岩分级的研究方法 |
2.1 Q系统分级指标 |
2.2 BQ系统围岩分级 |
2.3 RMR指标围岩分级法 |
2.4 水利水电围岩工程地质分类(HC分类) |
2.5 围岩分级Q值法、RMR法、BQ法、HC法相互关系 |
2.6 各参数的获取 |
2.6.1 主要软弱结构面产状获取方法 |
2.6.2 岩石坚硬程度指标 Rc 的获取 |
2.6.3 地下水指标获取 |
2.6.4 岩体完整程度指标值的获取 |
2.6.5 初始地应力指标值的获取 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于模糊算法的围岩等级综合评判模型的建立 |
3.1 模糊层次分析法理论 |
3.2 模糊数学的基本概念 |
3.2.1 模糊集合的定义 |
3.2.2 模糊集合的运算基础 |
3.3 基于模糊算法的综合评判方法 |
3.3.1 关于模糊综合评判方法的基本原理 |
3.3.2 模糊层次分析法 |
3.4 建立水工隧洞围岩分级的模糊综合评判模型 |
3.5 围岩分级方法 |
3.6 围岩分级方法对后期支护方案的指导作用 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于模糊算法的岩体等级判断器APP的设计实践 |
4.1 ANDROID系统的优势 |
4.2 ANDROID系统的开发工具 |
4.3 ANDROID系统的手机软件开发 |
4.4 基于模糊算法的手机软件开发制作过程 |
4.4.1 定义变量以及算法整理 |
4.4.2 实现方法 |
4.5 本章小结 |
第五章 工程实例分析 |
5.1 溪洛渡工程概况 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 工程地质条件的介绍 |
5.2 溪洛渡工程中某水工隧洞围岩等级的模糊评判 |
5.3 工程应用效果分析与评价 |
5.3.1 数值模型的建立 |
5.3.2 模型材料参数的选取 |
5.3.3 数值模拟的步骤 |
5.3.4 围岩数值模拟结果的分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)环锚无黏结预应力混凝土衬砌计算方法与锚固可靠性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 预应力混凝土衬砌结构研究现状 |
1.2.1 预应力混凝土衬砌的分类 |
1.2.1.1 灌浆式预应力混凝土衬砌结构 |
1.2.1.2 机械式预应力混凝土衬砌结构 |
1.2.2 环锚预应力混凝土衬砌结构型式及特点 |
1.2.3 隧洞衬砌设计计算方法概述 |
1.2.4 环锚预应力混凝土衬砌技术应用概况 |
1.3 问题提出及本文主要研究内容 |
1.3.1 问题的提出 |
1.3.2 本文主要研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第2章 已建环锚预应力混凝土衬砌工程概况 |
2.1 已建工程的设计资料及结构布置 |
2.1.1 已建工程设计资料 |
2.1.2 清江隔河岩水电站引水隧洞 |
2.1.3 天生桥水电站引水隧洞 |
2.1.4 小浪底排沙洞工程 |
2.1.5 南水北调穿黄隧洞 |
2.1.6 辽宁大伙房输水工程 |
2.2 已建环锚预应力混凝土衬砌工程对比 |
2.2.1 两种环锚预应力混凝土衬砌结构形式的比较 |
2.2.2 已建工程锚具槽布置对比及回填方法 |
2.3 已建工程的结构设计及相关规范规定的存在问题 |
2.4 本章小结 |
第3章 环锚无黏结预应力混凝土衬砌结构计算方法研究 |
3.1 环锚无黏结预应力混凝土衬砌三维有限元分析 |
3.1.1 环锚无黏结预应力混凝土衬砌有限元建模 |
3.1.1.1 有限元模型参数的选取 |
3.1.1.2 有限元模型的预应力施加方法 |
3.1.1.3 环锚无黏结预应力混凝土衬砌有限元模型 |
3.1.2 环锚无黏结预应力混凝土衬砌实测数据验证 |
3.1.3 环锚无黏结预应力混凝土衬砌运行期间薄弱位置分析 |
3.2 环锚无黏结预应力混凝土衬砌的邻锚效应问题 |
3.2.1 邻锚效应问题弹性理论解析 |
3.2.1.1 基本假定 |
3.2.1.2 弹性力学理论模型 |
3.2.1.3 无限长预应力混凝土衬砌计算模型 |
3.2.1.4 半无限长预应力混凝土衬砌计算模型 |
3.2.2 邻锚效应问题实例验证 |
3.2.3 邻锚效应的有限元模型 |
3.2.3.1 衬砌端部轴向约束的确定 |
3.2.3.2 预应力加载方式 |
3.2.4 邻锚效应有限元结果分析 |
3.3 环锚无黏结预应力混凝土衬砌最大锚索间距的确定办法 |
3.4 环锚无黏结预应力混凝土衬砌厚度与锚索根数算法 |
3.4.1 环锚预应力钢筋作用的等效形式 |
3.4.2 均匀内水压力作用下衬砌应力计算 |
3.4.3 环锚预应力混凝土水工隧洞衬砌厚度计算 |
3.4.3.1 无内水压力情况 |
3.4.3.2 有内水压力情况 |
3.4.3.3 工程实例试算 |
3.4.4 预应力锚索根数理论计算 |
3.4.4.1 全预应力设计理论 |
3.4.4.2 部分预应力设计理论 |
3.5 基于正交试验理论的关键设计参数最优组合研究 |
3.5.1 正交仿真试验设计 |
3.5.1.1 因素及水平的选择 |
3.5.1.2 正交表的确定 |
3.5.2 试验结果与分析 |
3.5.2.1 试验结果的直观分析 |
3.5.2.2 试验的统计模型分析 |
3.5.3 衬砌设计参数优化前后环向应力对比 |
3.5.3.1 锚索作用面环向应力对比 |
3.5.3.2 相邻锚索中间作用面环向应力对比 |
3.6 环锚无黏结预应力混凝土衬砌与围岩联合承载分析 |
3.6.1 已建环锚无黏结预应力衬砌设计资料分析 |
3.6.1.1 环锚预应力混凝土衬砌设计系数 |
3.6.1.2 已建工程衬砌?试算 |
3.6.2 运行期围岩对于承载内水压力分担比的计算分析 |
3.6.3 回填灌浆作用分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 环锚无黏结预应力衬砌锚具槽区域优化分析 |
4.1 环锚无黏结预应力混凝土衬砌锚具槽区域应力状态分析 |
4.1.1 施工期小浪底工程锚具槽区域应力状态分析 |
4.1.1.1 环向应力状态 |
4.1.1.2 轴向应力状态 |
4.1.2 小浪底工程运行期槽内回填混凝土应力状态分析 |
4.1.2.1 回填混凝土初始应力状态 |
4.1.2.2 “回填混凝土与衬砌可靠黏结”时的应力分布状态 |
4.2 环锚无黏结预应力衬砌锚具槽区域应力状态改善方法探讨 |
4.2.1 锚具槽局部开裂位置确定 |
4.2.2 上端及两端开裂情况下衬砌锚具槽局部区域应力分布 |
4.2.3 “强化密实&弱化黏结”新思路的提出 |
4.3 环锚无黏结预应力衬砌锚具槽区域开裂实测数据论证 |
4.3.1 小浪底排沙洞典型断面仪器布置 |
4.3.2 小浪底衬砌锚具槽区域开裂的实测数据验证 |
4.3.2.1 施工期衬砌环向应力状态 |
4.3.2.2 运行期衬砌锚具槽区域开裂的实测数据论证 |
4.4 锚具槽部位结构优化 |
4.4.1 优化设计有限元模型 |
4.4.2 施工期锚具槽区域优化前后环向应力对比 |
4.4.2.1 锚索作用面环向应力对比 |
4.4.2.2 相邻锚索中间作用面环向应力对比 |
4.4.3 运行期锚具槽区域优化前后环向应力对比 |
4.4.3.1 锚索作用面环向应力对比 |
4.4.3.2 相邻锚索中间作用面环向应力对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 环锚无黏结预应力混凝土衬砌锚固可靠性研究 |
5.1 环锚无黏结预应力混凝土衬砌结构锚固可靠性评价方法 |
5.2 环锚无黏结预应力混凝土衬砌锚固可靠性的影响因素 |
5.2.1 温度因素 |
5.2.1.1 温度升高对混凝土弹性模量的影响探究 |
5.2.1.2 温度变化对锚索的影响分析 |
5.2.2 水位变化 |
5.2.3 混凝土徐变监测结果与分析 |
5.3 环锚无黏结预应力混凝土衬砌在锚固失效时的应力状态分析 |
5.3.1 锚固失效对预应力锚索应变的影响 |
5.3.2 失效工况一 |
5.3.3 失效工况二 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、隧洞轴线复测在水工隧洞设计和施工中的作用(论文参考文献)
- [1]引汉济渭TBM施工隧洞围岩分类方法研究及应用[D]. 王胜乐. 西安理工大学, 2021
- [2]摩擦滑动接触条件下隧洞围岩和衬砌力学分析的解析方法[D]. 尹崇林. 华北电力大学(北京), 2021
- [3]基于BIM与ANSYS的闸门井结构应力分析与配筋研究[D]. 赵萌萌. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]小断面长距离水工隧洞施工技术分析[J]. 李龙. 农业科技与信息, 2021(08)
- [5]高寒地区水工隧洞安全施工及绿色建造若干问题研究[D]. 史宝东. 兰州交通大学, 2021(02)
- [6]基于ANSYS的吉林省中部九德支线引水隧洞衬砌结构有限元分析[D]. 刘迪. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [7]滇中元谋—绿汁江断裂带对凤凰山隧洞围岩稳定性影响研究[D]. 李万才. 成都理工大学, 2020(04)
- [8]基于BIM技术的水工排洪洞设计优化研究[D]. 陈伟. 重庆交通大学, 2019(06)
- [9]基于模糊算法的水工隧洞围岩等级智能评判方法研究[D]. 陈丹蕾. 昆明理工大学, 2019(04)
- [10]环锚无黏结预应力混凝土衬砌计算方法与锚固可靠性研究[D]. 荆锐. 天津大学, 2018(06)