基于有限單元法的隧道抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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　　研究目的：客運(yùn)專線鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往會(huì)碰到水荷載作用計(jì)算難題，考慮抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍然是隧道設(shè)計(jì)與研究熱點(diǎn)之一。為檢驗(yàn)隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性及防水性，有必要對(duì)抗水壓襯砌設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。　　研究方法：針對(duì)金沙洲隧道特定地質(zhì)條件和工程設(shè)計(jì)要求，采用基于有限單元法的荷載結(jié)構(gòu)模型。對(duì)按圍巖類別設(shè)計(jì)的3種隧道斷面襯砌結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行數(shù)值模擬?！　⊙芯拷Y(jié)果：研究得到了襯砌外水壓力以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力及分布特征，并驗(yàn)算了襯砌結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果分析驗(yàn)證，選出了各自圍巖級(jí)別下合適的襯砌結(jié)構(gòu)。　　研究結(jié)論：在全斷面封閉排水的襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)著重考慮發(fā)揮混凝土的抗壓性能；在富水區(qū)地下水頭較大時(shí)，采用帷幕注漿法改善堵水圈的滲透系數(shù)，可有效降低襯砌的外水壓力；選擇仰拱外輪廓隅角半徑、仰拱與曲邊墻的連接處的半徑以及仰拱厚度作為控制變量，可以改善襯砌結(jié)構(gòu)受力特征。

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