地下支护新型管幕结构横向刚度的等效方法与实例验证

论文摘要

地下支护新型管幕结构具有异型断面和复杂界面相互作用的特点,使得大型地下施工开挖数值模拟的开展较为困难.本文建立了地下支护新型管幕结构的数值计算模型,基于面积和刚度等效原理,将新型管幕结构管内和管间两部分简化为两种弹性材料,通过理论计算与数值模拟相结合的方法分别确定了两种材料的弹性模量.结合实际工况,根据上述横向刚度等效方法对沈阳某地铁车站采用新型管幕结合PBA工法施工工况进行数值建模,分析了土体和结构的力学响应规律.采用弹簧模拟管幕结构和土体相互作用,探究了原模型和其简化模型的结构受力和整体变形规律.研究结果表明:简化模型能够反映原模型中管间连接薄弱的特点,两种模型的受力分布和横纵向变形较为吻合且误差较小;同时两种模型弹簧变形所对应的土体压缩量占结构变形的比例相近,二者的偏差率在1.55%以内.研究结果可为新型管幕支护的大型开挖数值模拟分析提供依据.

论文目录

• 1 新型管幕工法简介
• 2 简化模型及理论计算
•   2.1 模型简化方法
•   2.2 横向刚度理论计算
•   2.3 有限元计算
•   2.4 等效材料参数的确定
• 3 工程实例验证
•   3.1 工程简介
•   3.2 建模步骤
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张超哲,赵文,刘松玉,韩健勇,贾鹏蛟,陈阳,王志国,程诚

关键词: 地下支护,管幕,横向刚度,等效方法

来源: 应用基础与工程科学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输

单位: 东南大学岩土工程研究所,东北大学资源与土木工程学院,山东建筑大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51578116,51878127)

分类号: U231.3

DOI: 10.16058/j.issn.1005-0930.2019.06.012

页码: 1321-1332

总页数: 12

文件大小: 2680K

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