隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-31 18:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 連續(xù)性 ，當(dāng)?shù)鼗砻嬖谀骋稽c(diǎn)承受壓力時(shí)，實(shí)際上不僅在該點(diǎn)局部產(chǎn)生沉陷，而且也在鄰近區(qū)域產(chǎn)生沉陷。由于沒(méi)有考慮地基的連續(xù)性，故溫克爾假設(shè)不能全面地反映地基梁的實(shí)際情況， 特別對(duì)于密實(shí)厚土層地基和整體巖石地基，將會(huì)引起較大的誤差。 ?但是，如果地基的上部為較薄的土層，下部為堅(jiān)硬巖石，則地基情況與圖中的彈簧模型比較相近，這時(shí)將得出比較滿(mǎn)意的結(jié)果。 圖3 . 2 彈性地基梁的受力和變形?隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算的矩陣位移法 基本原理 矩陣位移法又叫 直接剛度法 ，它是以結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)位移為基本未知量，聯(lián)接在同一節(jié)點(diǎn)各單元的節(jié)點(diǎn)位移應(yīng)該相等，并等于該點(diǎn)的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)位移（ 變形協(xié)調(diào)條件 ）；同時(shí)作用于某一結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的荷載必須與該節(jié)點(diǎn)上作用的各個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)力相平衡（ 靜力平衡條件 ）。 ?隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算的矩陣位移法 ① 三種單剛 ◆ 襯砌單剛：梁?jiǎn)卧? ◆ 抗力單剛：二力桿單元 ◆ 基礎(chǔ)單剛：支座單元 ② 拼總剛 (結(jié)構(gòu)剛度矩陣 ) ③ 邊界條件～墻基礎(chǔ)水平位移為 0 ④ 求解以節(jié)點(diǎn)位移為未知量的方程組～高斯消去法等 ⑤ 由節(jié)點(diǎn)位移求出單元節(jié)點(diǎn)力～內(nèi)力 計(jì)算特點(diǎn) 直剛法計(jì)算圖式 ?隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算的矩陣位移法 直剛法計(jì)算流程 解析法 巖體力學(xué)方法 僅對(duì)很簡(jiǎn)單的問(wèn)題才可求出解析解，如 均質(zhì)半無(wú)限體中的單孔圓形隧道 、雙孔等直徑圓形隧道 ，以及 橢圓形、方形和直墻拱形洞室等 問(wèn)題。但僅對(duì)第一種問(wèn)題得出了精確的解析計(jì)算式，對(duì)其他情況雖已用復(fù)變函數(shù)建立了計(jì)算式，但最終結(jié)果的計(jì)算仍需借助于數(shù)值逼近?？紤]塑性時(shí)也僅對(duì)圓形洞室的部分課題才有解析解。 數(shù)值分析法 ◆ 邊界元法、無(wú)限元法、有限元法、有限元法耦合方法等，僅介紹有限元法。 隧道計(jì)算范圍及網(wǎng)格劃分 （ 1）單元類(lèi)型的選擇和網(wǎng)格劃分 巖體力學(xué)方法 （ 2）計(jì)算范圍的選取 ① 隧道開(kāi)挖影響范圍～距開(kāi)挖面中心點(diǎn) 3～ 5倍 洞跨的范圍； ② 邊界上位移為零。 巖體力學(xué)方法 （ 3）邊界條件和初始應(yīng)力 （ 4）卸荷釋放荷載及卸荷過(guò)程模擬 （ 5）開(kāi)挖施工步驟的模擬 （ 6）求單元應(yīng)力 （ 7）圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性判斷 （ 8）有限元法計(jì)算的可信度 巖體力學(xué)方法 有限元法：
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