隧道小变形受力特性abaqus数值研究

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1、隧道小变形受力特性ABAQUS数值研究　　[摘要]针对MIDAS，PLAXIS等在隧道小变形受力分析中计算精度不高，以义乌北城路下穿隧道为背景，运用ABAQUS有限元方法建模分析，得到了隧道精确的受力特性，为隧道的安全施工和使用提供保障。[关键词]隧道；受力特性；ABAQUS；数值分析[Abstract]AsforMIDAS,PLAXISstressanalysiscalculationaccuracyisnothighinthetunnelwithsmalldeformation,takingYiwuNorthRoad

2、Tunnelasthebackground,usingthemodelingofABAQUSfiniteelementanalysismethod,thetunnelpreciseforcecharacteristics,constructionsafetyandusedfortunnelsupport.keyword;tunnel;mechanicalproperties;ABAQUS;numericalanalysisMechanicalBehaviorAnalysisofTunnelBasedonABAQUSYan

3、gXiaoyi1,YangHuili2,WangZhijun3(1.ZhangzhouShunRoad&BridgeConstructionCo.,Ltd,Zhangzhou363005)(2.HangzhouZhongzhouJiangongGroup,Hangzhou6310007)(3.ZhejiangBaohengConstructionCo.Ltd.,Hangzhou310012)Abstract:Ingeneral,MIDASandPLAXISbasedanalysisonsmalldeformationtu

4、nnelarenotaccuracy.TakingtunnellocatedinnorthofYiwucityasstudybackground,creatingABAQUSfiniteelementmethodmodel,theprecisemechanicalbehavioroftunnelisobtained,whichguaranteesthesafetyofconstructionanduse.Keywords:tunnel;mechanicalbehavior;ABAQUS;numericalanalysis

5、中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1前言义乌市北城路下穿隧道位于义乌市稠城街道，以工人北路以西200米（桩号K2+200.00）为起点，东至公园东路（桩号K4+140.00），全长1.94km。由于该工程紧邻义乌国际商贸城一期南侧，周边已有多栋高层建筑，因此只允许隧道在开挖及使用过程中发生小变形。而传统的隧道受力分析软件MIDAS，PLAXIS等对土的小变形力学特性计算精度不高，因此很有必要性采用高级的有限元软件ABAQUS对隧道进行受力分析[1-4]。6本文选取K3+440~K3+463中最大跨径26.33m处

6、单箱双室截面进行计算。各土层特性及其参数如下：第①-1层：素填土(Q4ml)，层顶埋深0.00～0.00米，层顶高程62.88～65.27米，揭穿层厚0.60～7.00米。第①-2层：淤泥质粘土(Q4al)，层顶埋深2.40～2.90米，层顶高程60.60～61.25米，揭穿层厚1.60～2.20米。第②-1层：粉质粘土（Q3apl），层顶埋深1.00～5.10米，层顶高程58.93～62.47米，揭穿层厚0.20～4.20米。第②-2层：粉土（Q3apl），层顶埋深1.50～4.80米，层顶高程58.80～62.24米

7、，揭穿层厚0.60～2.90米。第②-3层：中砂（Q3apl），层顶埋深2.50～4.80米，层顶高程58.76～61.53米，揭穿层厚0.50～2.40米。第②-4层：圆砾（Q3apl），层顶埋深2.80～5.90米，层顶高程57.39～61.13米，揭穿层厚0.40～1.80米。第③-1层：强风化钙质粉砂岩（K2j），层顶埋深1.20～7.00米，层顶高程56.60～63.14米，揭穿层厚0.40～1.80米。第③-2层：中等风化钙质粉砂岩（K2j），层顶埋深0.60～8.10米，层顶高程55.70～63.06米，揭

8、露层厚1.00～6.30米。2ABAQUS有限元模型6本截面顶板厚1.5m，底板1.0m，侧墙1m，中隔墙0.8m，计算净空高度取最大高度7.1m，覆土高度取最大覆土1.5m，地下水埋深按地面以下0.5m控制，结构持力层为3-2中等风化钙泥质粉砂岩。沿结构纵向截取1m单元宽度，按回筑阶段的实际施工及受荷状态计算内部结