基于热-结构耦合的含水疏松砂岩隧洞冻结施工数值分析

作     者：陆丽娟 许健 刘金云 延艳彬 LU Lijuan;XU Jian;LIU Jinyun;YAN Yanbin

作者机构：甘肃农业大学工学院甘肃兰州730070 黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 

基　　金：国家批复引洮工程科学研究试验基金项目(2011CB403305) 

出 版 物：《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Northwest A&F University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2017年第45卷第4期

页      码：223-229页

摘      要：【目的】针对含水疏松砂岩冻结法施工问题,对冻结帷幕进行应力应变分析,为同类岩土的施工和设计提供依据,也为冻结法施工多场耦合数值模拟奠定基础。【方法】以甘肃引洮一期工程7#隧洞为例,在综合考虑隧洞掘进对温度场、位移场和应力场影响的基础上,依托热学理论及有限元分析软件ANSYS,对隧洞进行热-结构耦合三维数值模拟分析。【结果】通过对隧洞进行热-结构耦合三维数值模拟分析,得到隧洞冻结与开挖过程中冻结帷幕厚度为3.3m,温度场平均温度为-13.3℃,冻土帷幕最大沉降量为2.46mm,满足设计要求;同时通过对最危险断面的应力与应力强度进行对比,得到Y方向应力和切应力安全系数分别为5.57和7.95,大于规范中供设计时的最大参考值2.0。【结论】对于含水疏松砂岩冻结法施工,温度和结构具有相关性,热-结构耦合分析相比结构分析和热应力分析精确度更高。

主 题 词：隧道工程 含水疏松砂岩 冻结帷幕 热-结构耦合分析 安全系数 

学科分类：081504[081504] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.13207/j.cnki.jnwafu.2017.04.030

馆 藏 号：203231887...