海底隧道衬砌结构可靠度研究

《海底隧道衬砌结构可靠度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京交通大学硕士学位论文海底隧道衬砌结构可靠度研究姓名：李敏申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：谢楠20050301北京交通大学硕士学位论文AbstractSubmarinetunnelisofgreatsignificanceinmanyways，SOitisverynecessaryandvaluabletoanalyzeitsreliability．Inthispaper,reliabilityofliningstructuresunderultimatelimitstateduringservic

2、eperiodisdiscussed．Themainworkisasfollowing：Firstly，onthebasisofcontinuousmediummodel，theprocedureonhowtoestablishnonlinearfiniteelementmodeloftunnelstructureisputforward．Secondly，aresponse—surface-method—basedprogramisdesignedwithAPDLtofitthefunctionofloade

3、ffectsontunnellining．Afterthat．sensitivityanalysisoffactorsinfluencingloadeffectsisstudied．Inaddition，expressionofresistanceofsmalleccentricallyloadedRCisdeduced，andbasedonthis，limitstatefunctionforsectionfailm-eofliningstructuresareconducted．Furthermore，apr

4、ogrambasedonMonte—CarlomethodforcalculatingsectionfailureprobabilityoftunnelliningispresentedbyusingMatlablanguage，Finally，areliabilityanalysisexampleapplyingtheabovemethodsisgivenKeywords：tuundreliability；ultimatelimitstates；finitedementanalysis；tunnellinin

5、g；responsesurfacemethod：Monte—CarloSiRilllation北京交通大学碰士学位论文第～章绪论第一章绪论§1．1基于不同力学模型的隧道可靠度设计方法概述隧道结构的可靠性分析涉及结构工程、土力学与岩土工程、施工技术和可靠度分析等多个专业领域，是一门涉及多学科并与工程有着密切关系的学科，对结构设计能否能符合安全可靠、耐久适用、经济合理、技术先进、确保质量的要求，起着重要的作用。隧道可靠度设计方法是建立在隧道结构设计理论的基础上的，随着人们对岩十性质和与隧道相互作用的认识的不断深化，

6、隧道支护结构的设计计算理论也在不断发展，形成了两大主要理论体系。⋯种理论是20世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”，其核心内容是：稳定的围岩有自稳能力，对隧道不产生荷载；而不稳定岩体则有可能坍塌，需要用支护结构予以支承岩体荷载。“松弛荷载理论”又称为传统的结构力学模型。”。它将支护结构和围岩分丌来考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支撑，建立的是“荷载一结构”力学体系。在这类模型中隧道支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支撑对支护结构施加约束来实现的，而围岩的承载能力则在确定围岩压力和

7、弹性支撑的约束能力时间接地考虑。另一种理论是20世纪提出的现代支护理论。其核心内容是：隧道围岩稳定是由于岩体自身有承载自稳能力：不稳定围岩丧失稳定是具有一个过程的，如在这个过程中提供必要的支护，则围岩仍能保持稳定状态。现代支护理论建立的是岩体力学模型。它将支护结构和围岩视为一体，作为共同承载的隧道结构体系，故又称“围岩一结构”模型。在这个模型中围岩是直接的承载单元，支护结构只是用来约束和限制围岩变形，这一点『F好与上述模型相反。基于这两种理论，形成了不同的隧道结构设计模型，从而也形成了基于不同模型的隧道结构可靠

8、度设计方法。加之隧道点多、线长、而广，技术发展不平衡，因而形成了各种设计模式并存的局谢。目前主要按“荷载北京交通大学硼士学位论文第一章绪论一结构”模型分析用传统矿山法修筑的模注溻凝±树砌及浅埋隧道、明洞的可靠度#按“收敛一约束”模型判另Ⅱ支护系统稳定的可靠度；按连续介质模型分析用新奥法修建的隧道支护体系的可靠度。下面分别作～简单介绍。§1．1．1隧道衬砌按“荷载一结构”模型设计时的可靠