隧道复合式衬砌承载模式研究

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1、密级；公开戀户糸減剑ＳＨｇ！ＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳｆ了Ｙ工学硕壬学位论文隧道复合式衬棚承载模式研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢｅ泣ｒｉｎＭｏｄｅｌｉｎＣｏｍｏｓｈｅＬｉｎｉｎｏｆｇｐｇＴｕｎｎｅｌｓ培养单位；止木工程学晓专业：桥梁与駿遭工程巧究生：秦娟指导教师；刘勇教授二〇—五年一月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标往和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。辟嘶日签名：日期：評关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道１大学，可＾斗采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可：＾公布论文的全部或部分内容。保

3、密的论文在解密后应遵守此规定（）作者签名：日期：柳咖。么Ｓ‘Ｉ户Ｉ导师签名：刮矣日期：摘要摘要本文研究了压力拱边界，对其影响因素进行了探讨，包括探究埋深、围岩力学性质和跨度对压力拱边界的影响，在此基础上进行了非线性回归，得到围岩压力临界埋深和计算边界的表达式，进而得到基于压力拱理论的围岩压力公式。将强度折减法应用在铁路隧道中，仅折减粘聚力或内摩擦角结果差别太大，又考虑到两者发挥作用的时机和程度不同，通过理论推导和数值模拟探究两个变量之间存在的联系，进而推导出安全系数的表达式。但是，岩石的变形参数和强度参数之间存在内部联系，两种参数之间

4、一个变化会导致另一个也随之变化。总结了弹性模量与抗剪切强度的关系、泊松比与内摩擦角的关系和抗拉强度与抗剪切强度之间的关系，提出了八种不同的折减方案。最后得出，同时考虑变形参数与强度参数协调折减的方案所得的安全系数最小，按此方案设计最安全。复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌共同构成的承载体系，但是这两种结构在复合式衬砌中的作用目前依然存在不同认识。本文通过大型软件ANSYS进行了数值模拟，并作出了理论推导。分析了复合式衬砌中初期支护和二次衬砌变形协调的关系，以圆形隧道为研究对象，理论推导出二次衬砌的荷载承担比例，并且用ANSYS进行了验证。并讨论了荷载分

5、担比例受支护厚度和侧压力系数的影响。关键词：隧道围岩；压力拱；强度折减法；复合式衬砌AbstractAbstractThepressurearchborderisstudiedinthispaper,theinfluencefactors,includingtheburieddepthoftunnel、geotechnicalpropertyandspanlengtharediscussed.Accordingthistheory,criticaldepthandcomputationalboundaryofrockpressurearenonlin

6、earregressionanalysised.Onthebasisofthis,Surroundingrockpressureformulaiscalculated.Strengthreductionmethodisputforwardonrailwaytunnel.Reducingcohesiononlyandreducingangleofinternalfrictiononlyareverydifferent.Thedistinctroleofboththetiminganddegreeoftheworkaretakenintoaccount.

7、Bytheoreticalderivationandnumericalsimulation,therelationshipbetweentwovariablesisexplored.Asaresult,theexpressionofthesafetyfactorisobtained.But,thereisaninternalconnectionbetweenrockdeformationparametersandstrengthparameters,andifoneischanged,theotherisalsotransformed.Therela

8、tionshipbetweentheelasticmodulusandshearstrength,betwe