干濕循環(huán)作用膨脹土隧道鋼管混凝土支護結構力學性能與可靠性分析.pdf

1、隨著隧道建設規(guī)模和速度的迅猛發(fā)展，隧道建設過程中難免要穿過膨脹土這種復雜條件地層。由于傳統(tǒng)的支護方式不能滿足現(xiàn)實需要，導致該類隧道的安全及穩(wěn)定問題突出，膨脹土隧道圍巖新型支護技術亟待進行深入研究。鋼管混凝土拱架由于其良好的力學性能已經(jīng)在礦山等地下工程中得到了應用，控制變形效果顯著。然而針對膨脹土隧道圍巖鋼管混凝土支護技術的研究仍處于起步階段，在此背景下，本文主要進行了以下的研究工作，并取得了相關有益結論。
　　本文研究膨脹土隧道的

2、變形破壞，并對鋼管混凝土拱架進行了理論分析;然后以廣西云桂鐵路某隧道為工程背景，進行了膨脹土隧道在干濕循環(huán)作用下開挖施工過程的模型試驗，分析了開挖過程、降雨及烘干情況下圍巖的應力、位移演化規(guī)律，為膨脹土隧道的支護設計和施工安全提供了依據(jù)。
　　鋼管混凝土支護結構受力復雜，影響因素較多，僅通過理論研究和模型試驗不能夠全面分析其受力特點?；贏BAQUS有限元分析軟件，針對不同支護結構截面型式，研究了不同截面形式鋼管混凝土支護結構的力

3、學特性，并與傳統(tǒng)支護進行對比分析，進而闡述了鋼管混凝土支護效應。結果表明，鋼管混凝土支護結構承載能力大，支護效果好。其結果可為支護設計提供重要的參考依據(jù)。
　　此外，本文采用基于連續(xù)介質(zhì)的可靠性計算方法，將鋼管混凝土支護結構中的鋼管壁厚和混凝土膨脹角作為隨機變量，通過ABAQUS軟件分別求得支護最大應力值關于鋼管壁厚和混凝土膨脹角的函數(shù)，再將兩個變量進行組合，從而得到支護最大應力值關于隨機變量的顯示表達式，進而對鋼管混凝土支護結構