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隧道工程有限元法的特點
更新時間:2021-04-10 17:51
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    ①隧道工程的支護結(jié)構(gòu)與其周圍的巖體共同作用,可把支護結(jié)構(gòu)與巖體作為一個統(tǒng)一的組合體來考慮,將支護結(jié)構(gòu)及其影響范圍內(nèi)的巖體一起進行離散化。

 

    ②作用在巖體上的荷載是地應力,主要是自重應力和構(gòu)造應力。在深埋情況下,一般可把地應力簡化為均布垂直地應力和水平地應力,加在圍巖周邊上。對于深埋的結(jié)構(gòu),通常的故法是把垂直地應力按自重應jJ計算。側(cè)壓系數(shù)則根據(jù)當?shù)氐刭|(zhì)資料確定。對于淺埋結(jié)構(gòu),垂直應力和側(cè)壓系數(shù)均按自重應力場確定。

 

    ③通常把支護結(jié)構(gòu)材料視作線彈性,而圍巖及圍巖中節(jié)理面的應力一應變關(guān)系視作非線性,根據(jù)不同的工程實踐和研究需要,可以選用彈塑性、黏塑性、黏彈塑性的力學模型,采用材料非線性的有限元法進行分析。

 

    ④由于開挖及支護將會導致一定范圍內(nèi)圍巖應力狀態(tài)發(fā)生變化,形成新的平衡狀態(tài),因而分析圍巖的穩(wěn)定與支護的受力狀態(tài)都必須考慮開挖過程和支護時間早晚對圍巖及支護的受力影響。因此,計算中應考慮開挖與支護施工步驟的影響。

 

    ⑤隧道結(jié)構(gòu)工程一般軸線很長,當某一段地質(zhì)變化不大時,且該段長度與隧道跨度相比較大時,可以在該段取單位長度隧道的力學特性來代替該段的三維力學特性,這就是平面應變問題,從而使計算大大簡化。

 

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