南京工业大学交通学院拉西瓦水电站左岸低线公路隧道毕业设计 - 图文

南京工业大学本科生毕业设计

3.5有限元分析方案

隧道分两步开挖：首先开挖上半洞，待开挖到掌子面作锚喷支护，并用软件模拟受力分析；其次将上半洞挖空，完善锚喷支护并模拟受力分析；再次开挖下半洞，同样待开到掌子面作锚喷支护并模拟受力分析；最后全洞挖空，待锚喷支护稳定作二次衬砌，再模拟受力分析。通过分布开挖过程中模拟分析，了解隧道施工过程中围岩的应力分布变化以及隧道支护结构的内力变化，从而准确、安全地进行结构设计。

本次模拟分析分五步建模，不同区域的围岩材料采用不同颜色区分，隧洞内围岩材料的弹性模量和强度会随着开挖过程的深入而不断降低。当隧洞挖空则围岩材料为空白，并将围岩参数设置成原始状态的十分之一，以表征隧洞挖空后围岩的应力释放。

隧道的锚喷支护未激活时为灰色，一旦激活则为深色，则锚喷支护设置的参数才有效，能够有效地抵制围岩开挖过程中的变形。因为隧道分两步锚喷支护，所以也用不同颜色区分，不过其物理力学性质相同。

隧道分布开挖示意图及开挖过程中的断面图见下图：

图3-8 隧道分布开挖示意图

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第三章 有限元分析

图3-9 第一步开挖至掌子面时的围岩断面图

图3-10 第一步开挖后的围岩断面图

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图3-11 第二步开挖至掌子面时的围岩断面图

图3-12第二步开挖完的围岩断面图

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第三章 有限元分析

3.6有限元分析成果

隧道（Ⅳ级围岩中K1+115m段）结构有限元分析

图3-13开挖前围岩的Y 向受力图

图3-14 开挖后围岩的Y向受力图

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