ansys隧道荷載結(jié)構(gòu)法命令流及設(shè)計師對隧道設(shè)計的經(jīng)驗總結(jié)

1、/prep7*set,shuxiang,276170 !豎向荷載*set,zuoce,125500 !水平荷載*set,youce,-125500*set,jizhongli,-100000 !地震集中力*set,uxishu,136.966e6*0.5 !水平彈性抗力系數(shù)*set,vxishu,87.4348e6*0.5 !豎向彈性抗力系數(shù)!定義單元類型、實常數(shù)及材料性質(zhì)et,1,beam3r,1,0.3,0.00225,0.3 mp,ex,1,3.1e10 !彈性模量mp,dens,1,2500 !密度mp,prxy,1,0.167 !泊松比!創(chuàng)建幾何模型 畫點k,1,0,2.55k,2,

2、-2.04,1.53k,3,-2.6,-0.15k,4,-2.319721,-2.023237k,5,-1.648852,-2.71152k,6,0,-2.98k,7,1.648852,-2.71152k,8,2.319721,-2.023237k,9,2.6,-0.15k,10,2.04,1.53k,1000,0,0 !中心點!畫隧道輪廓線larc,1,2,1000,2.55 larc,2,3,1000,2.8larc,3,4,1000,6.4larc,4,5,1000,1.04969larc,5,6,1000,5.2larc,6,7,1000,5.2larc,7,8,1000,1.0496

3、9larc,8,9,1000,6.4larc,9,10,1000,2.8larc,10,1,1000,2.55!選擇左邊的所有線allsel !選擇所有的實體lsel,s,loc,x,0,-5 !選擇左邊的所有線:x從0到5lcomb,all !合并所選的線lesize,all,30 !把上面合并的線等分30段 !選擇右邊的所有線allsellsel,s,loc,x,0,5lcomb,alllesize,all,30allsel !全選!劃分單元lmesh,allnplot !顯示節(jié)點!加彈簧!y方向*do,i,23,40PSPRNG,i,TRAN,vxishu,-0.3, , !tran-直

4、線的*enddoPSPRNG,2,TRAN,vxishu,-0.3, , !固定結(jié)構(gòu)用的!x方向*do,i,15,26PSPRNG,i,TRAN,uxishu,-0.3, , *enddo*do,i,37,48PSPRNG,i,TRAN,uxishu,0.3, , *enddoallselfinish!進(jìn)入求解層，施加荷載，定義荷載步等/solu!施加約束nsel,s,2 !選擇約束的節(jié)點nsel,s,loc,x,0dnsel,r,loc,y,-2.98d,all,ux !施加水平方向的約束allselfcum,add, !一定要，使荷載能疊加!豎向荷載*do,i,3,15a=-shuxian

5、g*0.5*abs(nx(i)-nx(i+1)f,i+1,fy,af,i,fy,a*enddo*do,i,47,59a=-shuxiang*0.5*abs(nx(i)-nx(i+1)f,i+1,fy,af,i,fy,a*enddo!對未循環(huán)的節(jié)點施加豎向荷載a=-shuxiang*0.5*abs(nx(1)-nx(3)f,3,fy,af,1,fy,2*af,60,fy,a!水平荷載*do,i,3,30a=zuoce*0.5*abs(ny(i)-ny(i+1)f,i+1,fx,af,i,fx,a*enddo*do,i,32,59a=youce*0.5*abs(ny(i)-ny(i+1)f,i+1

6、,fx,af,i,fx,a*enddof,1,fx,jizhongli !加集中力!對未循環(huán)的節(jié)點施加水平荷載a=youce*0.5*abs(ny(31)-ny(2)f,31,fx,-af,32,fx,a!施加重力acel,9.8 solve !求解finish!進(jìn)入后處理，定義荷載工況并組合，輸出圖片和文本文件/post1!顯示彎矩圖etable,mi,smisc,6 etable,mj,smisc,12 plls,mi,mj,-1 !顯示軸力圖etable,fi,smisc,1etable,fj,smisc,7plls,fi,fj,1!顯示變形圖pldisp,1綜合該討論的各家建議： E+

7、Geac  隧道設(shè)計流程各家觀點： Ge d"  1、我們做設(shè)計的時候也是這樣做的,先用同濟(jì)曙光采用地層結(jié)構(gòu)法模擬開挖過程,對噴錨支護(hù)及開挖方法進(jìn)行分析,選擇一個合適的開挖順序,然后用荷載結(jié)構(gòu)法計算初襯的變形, 和二襯的承載能力和裂縫寬度。 在予設(shè)計階段也就計算這么多了，地層結(jié)構(gòu)法計算時也是根據(jù)規(guī)范取的參數(shù)，由于地質(zhì)勘察報告比較簡略沒法參考，荷栽結(jié)構(gòu)法計算時依據(jù)規(guī)范的荷載計算方法，然后根據(jù)圍巖類別初襯和二襯分別承擔(dān)一部分計算。 PV>3c3l=  u$U|Cw-;T  2、隧道的設(shè)計計算過程：首先根據(jù)地質(zhì)報告和地質(zhì)縱斷面以及平面圖，確定隧

8、道的路線走向，擬定洞門樁號，其次根據(jù)具體地質(zhì)情況劃分圍巖級別，長隧道還要考慮通風(fēng)等情況，對于不良地質(zhì)的特殊設(shè)計計算處理；隧道襯砌結(jié)構(gòu)的類型和強(qiáng)度雖然大部分采用經(jīng)驗類比法確定，個人認(rèn)為僅限于、級以上的圍巖，對于隧道的、級別圍巖，應(yīng)根據(jù)具體情況計算確定設(shè)計支護(hù)參數(shù)是否合理，淺埋情況應(yīng)采用荷載結(jié)構(gòu)法計算，對于深埋情況，建議采用地層結(jié)構(gòu)法計算，對于黃土隧道，由于大部分采用礦山法施工，因而其計算中應(yīng)充分考慮開挖施工過程的順序，兩次襯砌的施作； 對于荷載的釋放情況（地層結(jié)構(gòu)法），應(yīng)與施工開挖設(shè)計方案配合進(jìn)行，尤其是前后開挖面的距離等，主要涉及到開挖釋放荷載的比例分配。 J6Kf z%  ZV x

9、BQKg  3、（1 地質(zhì)專業(yè)提供進(jìn)出口橫斷面圖，主要用于確定隧道的進(jìn)出口里程，是否淺埋偏壓等； +wio:=    （2 按照地質(zhì)專業(yè)提供的隧道縱斷面圖劃分的圍巖級別，套用相應(yīng)級別的襯砌類型；在特殊地質(zhì)段落，根據(jù)不同的地質(zhì)情況， 考慮一些特殊的工程措施，如進(jìn)出口一般采用一段大管棚，水量大的地段可以考慮注漿措施，斷層破碎帶考慮小導(dǎo)管超前支護(hù)等等； %k2zsM    （3 按照線路專業(yè)確定的線路縱曲線，確定一些關(guān)鍵點的內(nèi)軌頂標(biāo)高，再考慮一下隧道內(nèi)綜合洞室的布置等，對于鐵路隧道，還要考慮四電、綜合接地等（這些主要是附屬設(shè)施，與

10、隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系不大）。 'DPoV    （4 對于長大隧道，要做施工輔助通道的設(shè)計，如斜井、豎井、橫洞、平導(dǎo)等。還需考慮施工運(yùn)營通風(fēng)，防火救災(zāi)救援等。   這些就是設(shè)計隧道的主體了。 ckZ,AKL+  hv9 =v+  4、對于做隧道設(shè)計的，我覺得有一點是要有比較清晰的認(rèn)識的： 圍巖特性曲線（圍巖荷載特性分析） 分為：彈性區(qū)、屈服區(qū)、松動區(qū) 就設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性來講：應(yīng)將支護(hù)時間控制在圍巖有屈服向松動開始的時間內(nèi)， 此時，支護(hù)圍巖所需要的支撐力為維護(hù)開挖面穩(wěn)定的最小壓力。  全斷面開挖又比部分?jǐn)嗝?/p>

11、開挖對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載要大。 Dp'/uCW)  tC&y3!k2jR 5、我設(shè)想，隧道設(shè)計最開始肯定只能用工程類比法，你不可能假設(shè)襯砌厚度，通過有限元試算來確定襯砌厚度吧。 光用工程類比法，當(dāng)然不可靠，心里沒底，要靠計算來校核。 置于荷載結(jié)構(gòu)法也好，有限元法也好，能否計算得到襯砌的真實的力學(xué)行為，當(dāng)然要看計算條件模擬的夠不夠精確，本構(gòu)模型簡化到不到位。 一個是荷載情況，一個圍巖襯砌的材料情況，都是相當(dāng)復(fù)雜的東西，不能輕易確定，只能是跟據(jù)工程經(jīng)驗，盡量將對結(jié)構(gòu)影響最大的因素反應(yīng)出來。 有限元法雖然很先進(jìn)，但就像前面提到的，參數(shù)的取值是個大問題，對于每個工程都用有限元

12、計算是不現(xiàn)實的。只有在遇到特殊地質(zhì)問題，工程技術(shù)問題，以前的工程中沒有遇到的過的問題，可用有限元計算的結(jié)果進(jìn)行參考。 GCYs|s  FKzqJwT  6、隧道的計算目前還沒有十分系統(tǒng)的理論，這主要是指巖體和在無法準(zhǔn)確獲得  目前的一些關(guān)于隧道設(shè)計的軟件，包括什么曙光、3d西格瑪，F(xiàn)Lac3d、ANSYS等等，都是純理論的東西，復(fù)雜巖體條件下時，其可信度不高 vdoqkC  .3Ap+V8?  7、對于地下工程，計算永遠(yuǎn)不可能與實際相符，因為計算工程本身就是一個虛擬的，首先對地層和結(jié)構(gòu)做了很多理想假定條件，計算中很多參數(shù)的取值又大多是

13、根據(jù)經(jīng)驗來確定，不同的人取值大都不一樣，計算結(jié)果有很大的隨機(jī)性。對于地下工程計算我的觀點是對于重要的結(jié)構(gòu)一定要進(jìn)行計算，最好能用幾種方法比較，雖然不能準(zhǔn)確定量，但至少可以定性分析，做到心中有數(shù)。但也不能完全相信計算結(jié)果，還要結(jié)合實際類似工程類比，最終確定方案。   H11Wb(6Wu  X31kHK5F_  8、關(guān)于隧道計算之所以會出現(xiàn)理論計算與工程實際有脫節(jié)的現(xiàn)象我認(rèn)為，雖然根本原因是計算理論、計算方法、計算手段無法真實反映極為復(fù)雜的圍巖穩(wěn)定與開挖狀態(tài)，但是長期出現(xiàn)以工程類比法為主，甚至將工程類比法退化為照搬照抄的設(shè)計手段，重要的我國現(xiàn)行的建設(shè)管理體制

14、嚴(yán)重制約的新奧法設(shè)計、施工理論在工程實際中的推廣！請問各位從事設(shè)計的同行，貴單位是否只是重視施工圖文件設(shè)計、審查，輕視施工現(xiàn)場配合與變更？請問在隧道工程施工過程中的，監(jiān)控量測是否真正的反饋到設(shè)計人員手中？設(shè)計人員是否能夠按照監(jiān)控量測結(jié)果，對原計算模型、計算參數(shù)進(jìn)行修正與反分析？過程控制才是新奧法設(shè)計與施工精髓，可是工程實際中我們經(jīng)歷的是勘察、設(shè)計、施工的相互脫節(jié)，這之中涉及到利益、責(zé)任、工作量的認(rèn)可問題，我想在各個設(shè)計單位同樣是，設(shè)計人員不愿意進(jìn)行現(xiàn)場配合施工，因為配合施工沒有做施工圖見效益！風(fēng)險高、任務(wù)繁瑣、條件艱苦。所以，目前我國隧道設(shè)計的普遍狀態(tài)是，設(shè)計以基于圍巖分級的工程類比法為主，注

15、重采用數(shù)值分析、施工過程模擬的設(shè)計文件審查，注重施組設(shè)計的文本厚度與詳細(xì)，忽視工程實際根據(jù)具體圍巖狀態(tài)的優(yōu)化與調(diào)整。這一切在一切順利的情況下，相安無事，一旦出現(xiàn)工程事故，誰也跑不了，至少把你折騰一個夠！ <6,)(dj  jk+_  9、地下結(jié)構(gòu)按構(gòu)造形式分為拱形結(jié)構(gòu)、圓形和矩形管狀結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、異形結(jié)構(gòu)。 !P;qc      地下結(jié)構(gòu)所承受的荷載，按照作用特點及使用中可能出現(xiàn)的情況分為以下三類：即永久（主要）荷載、可變（附加）荷載和偶然（特殊）荷載。 |;.7    

16、60; 1、永久（主要）荷載包括結(jié)構(gòu)自重、回填土重量、圍巖壓力、彈性抗力、靜水壓力、砼收縮和徐變影響力、預(yù)加應(yīng)力和設(shè)備自重等。圍巖壓力和結(jié)構(gòu)自重是襯砌承受的主要靜荷載。圍巖壓力分為：圍巖垂直壓力，圍巖水平壓力和底部壓力，它的確定方法有現(xiàn)場實測，理論計算，工程類比法。我國多采用工程類比法確定圍巖壓力，并采用現(xiàn)場實測和理論計算方法進(jìn)行驗算。由于圍巖壓力的計算有不同的模式，所以要確定圍巖壓力，首先要區(qū)分是深埋還是淺埋地下結(jié)構(gòu)。 71 2i |      （1） 深埋地下結(jié)構(gòu)圍巖壓力的計算 :Rq D0>1   &#

17、160;  用我國公（鐵）路隧道推薦圍巖壓力計算方法豎向均布壓力計算公式： I/(<s p      q=0.45×z6-s rw <9Chkb|B      s圍巖類別 n1LS*-      w寬度影響系數(shù) %1lLUgf3G/      r圍巖容重 8=e Q+      水平均布壓力則按設(shè)計規(guī)范（T

18、B100032001，J1172001）查得。 6yR7RF      （2） 淺埋地下結(jié)構(gòu)圍巖壓力的計算 VOiphw      a、埋深小于或等于等效荷載高度（hq）時，垂直荷載視為均布壓力。 6ZM<M7(V      q=rH m:H )b      q均布垂直力 jPe9      r坑道上覆圍巖容重 abK/!mq  &

19、#160;   H坑道埋深 UOwj"#      水平側(cè)向力e按均布考慮其值為 |GsLcUv6      e=r(H-1/2Ht)tan2(45°-/2) 5yQgGd)      e水平側(cè)向均布壓力 uo%zfi?      r隧道上覆圍巖容重 3sL#_+yz      H隧道埋深 

20、;  9K&b1OAj      Ht隧道高度 g/g(RL      圍巖計算摩擦角 c1Hv*Y      b、埋深大于等效荷載高度（hq）小于深埋淺埋隧道分界深度（Hp）時 eC3ZK"oJ      q淺=rH(1-H/Bttan) 1b't"i M      作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水平側(cè)壓力在隧

21、洞頂?shù)滋幹禐椋?rzex"/ly      e1=rH  e2=rh KUp lN1Sy      當(dāng)側(cè)向力視為均布壓力時 lKaBcd      e=1/2（e1+e2） *AJW8tIP      （3） 空間洞室圍巖壓力確定 ,6e o6      圓形或矩形的空間洞室的圍巖壓力，一般按平面洞室的圍巖壓力乘以考

22、慮空間作用的降低系數(shù)來確定。其計算跨度取圓形直徑或矩形短邊。降低系數(shù)一般對平面為正方形的拱頂或圓形穹頂=0.828。對于矩形拱頂由 TN0d fba      =1-2/3  其中= 寬度 a(cuh.          1-1/2          長度 !W6+      2、可變（附

23、加）荷載包括吊車荷載、設(shè)備重量、地下儲油庫的油壓力、車輛、人群的荷載。 d6Z;f7      3、偶然(特殊)荷載包括地震作用和戰(zhàn)時發(fā)生的武器爆炸沖擊動荷載。 !"T5,Y      當(dāng)我們設(shè)計某一地下結(jié)構(gòu)，上述幾種荷載不一定同時存在。設(shè)計中應(yīng)根據(jù)荷載實際可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行組合，取其最不利的組合作為設(shè)計荷載，以最危險截面中最大內(nèi)力作為設(shè)計依據(jù)。 :$Lm&J      地下結(jié)構(gòu)設(shè)計模型 w+JDu_9+A  

24、0;   1、荷載結(jié)構(gòu)模型，它采用荷載結(jié)構(gòu)法計算襯砌內(nèi)力，并據(jù)以進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計。 < k'      2、地層結(jié)構(gòu)模型，它的計算理論是地層結(jié)構(gòu)法。 5 Q#2      3、經(jīng)驗類比模型，是完全依靠經(jīng)驗設(shè)計地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計模型。 h-6kf:XP%      4、收斂限制模型，它的計算理論是地層結(jié)構(gòu)法。 ('>!dXA$      地下結(jié)構(gòu)

25、的計算方法為兩類：荷載結(jié)構(gòu)法和地層結(jié)構(gòu)法 3QEclZr      一般來說，地層巖性較差，洞室跨度較大宜采用荷載結(jié)構(gòu)法。地層構(gòu)造較完善，圍巖的支承能力較好時宜采用地層結(jié)構(gòu)法。目前，我國在地下工程的結(jié)構(gòu)計算中，采用較多的仍是以散體壓力理論為基礎(chǔ)的荷載結(jié)構(gòu)法。 pV1REk$&      一、荷載結(jié)構(gòu)法的計算方法 05w_/l+      地層對于地下結(jié)構(gòu)作用只是產(chǎn)生作用在結(jié)構(gòu)上的荷載（包括主動的地層土壓力和被動彈性地層抗力）,一般可用結(jié)構(gòu)

26、力學(xué)的方法計算襯砌在荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力和變形。下面就拱形、圓形、矩形結(jié)構(gòu)在簡單荷載作用下的內(nèi)力和變形計算作如下介紹。 +.zriiFi      （一） 拱形結(jié)構(gòu) uv Z!3UH.  1、 曲墻拱結(jié)構(gòu)采用假定抗力圖形法 )WD<Q x&      該結(jié)構(gòu)被簡化為主動荷載（垂直荷載大于側(cè)向荷載）及彈性抗力共同作用下，支承在彈性地基上的無鉸高拱。拱兩側(cè)彈性抗力按二次拋物線分布，最大抗力點為h 點，值為h。為了便于計算，可將基本結(jié)構(gòu)分解為在主動外荷載和單位抗力（被動荷載）作用

27、下的兩個基本圖式，分別計算出相應(yīng)的截面內(nèi)力和位移值，接著用迭加原理求出襯砌截面的總內(nèi)力。具體步驟如下： 4Sw)IUK(      （1） 求出在主動荷載作用下襯砌截面的內(nèi)力。 8?ZK+y      （2） 求在單位被動荷載（單位抗力）作用下截面i所產(chǎn)生的內(nèi)力。 0dXWyMn      （3） 求最大抗力h值。 uNLA/hL+n      （4） 求襯砌截面的總內(nèi)力。 -MeGJX:I &#

28、160;2、 直墻拱結(jié)構(gòu) /"auk      該方法將拱圈和邊墻分開計算，將拱圈處理為彈性固定在邊墻上的無鉸平拱，邊墻處理為擱置在彈性地基上的直梁，在拱腳和墻頂連接處應(yīng)滿足力的平衡條件和變形連續(xù)條件。拱圈的彈性抗力的分布按“假定抗力圖形法”計算最大抗力點發(fā)生在墻頂。其值為h。拱腳處抗力為d，當(dāng)=7590°時可把d當(dāng)作抗力最大值。邊墻底部視為彈性地基上的剛性梁，側(cè)面按其換算長度來確定為長梁（2.75），短梁（12.75），剛性梁（<1）。然后按初參數(shù)方程來計算墻頂截面位移及邊墻各截面的內(nèi)力。拱圈襯砌截面的內(nèi)力計算方法及

29、步驟與曲墻式襯砌相同。 zs WYV n      （二） 圓形結(jié)構(gòu) ZWMppr      1、當(dāng)整體式圓管結(jié)構(gòu)修建在松軟的地層中，地層對結(jié)構(gòu)的彈性抗力很小，故假定結(jié)構(gòu)可自由變形。采用自由變形圓環(huán)法。 =%p0r z|b      首先是荷載計算。包括環(huán)自重，豎向地層（單位寬）壓力，地層水平力（單位寬）,靜水壓，地基反力等。其次是內(nèi)力計算，采用彈性中心法。由于結(jié)構(gòu)及荷載對稱，拱頂切口處剪力為零，根據(jù)力的平衡及變形協(xié)同條件采用力法方程，可得圓環(huán)中

30、任意截面的內(nèi)力。 l&x)W  3、 假定抗力法 iz& )FuOr  4、 襯砌結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，產(chǎn)生向地層方向的變形，從而引起彈性力。先假定圓管結(jié)構(gòu)彈性抗力分布，然后通過豎向均布地層力作用下，圓環(huán)自重作用下，內(nèi)水壓力作用下，外部靜水壓力作用下任意截面彎矩與軸力的計算公式。按查系數(shù)表法求得相應(yīng)內(nèi)力。 >.0B%      （三） 框架結(jié)構(gòu) tpUKR-      框架結(jié)構(gòu)是平面變形問題，沿縱向取單位寬度，按閉合框架計算其結(jié)構(gòu)內(nèi)力。首先確定頂板上荷載

31、，底板上荷載及側(cè)壁的荷載。然后采用力矩分配法，迭代法或位移法求框架內(nèi)力。 R9Vk*gFU      二、地層結(jié)構(gòu)法把地下結(jié)構(gòu)與地層作為一個受力變形的整體，按照連續(xù)介質(zhì)力學(xué)原理來計算地下結(jié)構(gòu)以及周圍地層的變形。不僅計算出襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，而且計算出周圍地層的應(yīng)力。充分體現(xiàn)了周圍地層與地下結(jié)構(gòu)的相互作用，但是由于周圍地層以及地層與結(jié)構(gòu)相互作用模擬的復(fù)雜性，地層結(jié)構(gòu)法目前尚處于發(fā)展階段。它包括如下內(nèi)容：地層合理化模擬，結(jié)構(gòu)模擬，施工過程模擬，以及施工過程中結(jié)構(gòu)與周圍地層的相互作用，地層與結(jié)構(gòu)相互作用的模擬等。 #T&''

32、a      總之，地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計受到各種復(fù)雜因素的影響，經(jīng)驗往往占據(jù)一定的位置。即使內(nèi)力分析采用了比較嚴(yán)密的理論，其計算結(jié)果往往需要用經(jīng)驗類比加以判斷和補(bǔ)充。我們在設(shè)計地下結(jié)構(gòu)時只有同時進(jìn)行多種設(shè)計方法的比較，才能做出較經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計。 )tI8  /n&w|b%  10、隧道確實很難用數(shù)值模擬方法來準(zhǔn)確計算，人們不斷尋求多種方法來更好的解決這個問題，除有限元之外的其他方法，如離散元、ADD等等，但始終沒有一套放之四海而皆準(zhǔn)的計算理論，就像是隧道圍巖分級一樣，公說公有理、婆說婆有理，世界各國的方法均有差異，歸根結(jié)底

33、是由于巖體的不明確性決定的。因此我們不能只用一種方法來概括，建議學(xué)隧道的同志們多多學(xué)習(xí)，接觸多種理論與計算方法。 j0>Q:hn  xZwG+U=X  11、隧道設(shè)計首先主要的： 1 工程類比法 !T!Ue=u                       2 結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，它將支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖分開來考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載主體，圍巖作為荷載的來源和支護(hù)結(jié)構(gòu)的彈性支承,

34、 即故又可稱為荷載一結(jié)構(gòu)模型。在這類模型中隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用是通過彈性支承對支護(hù)結(jié)構(gòu)施加約束來體現(xiàn)的，而圍巖的承載能力則在確定圍巖壓力和彈性支承的約束能力時間接地考慮。圍巖的承載能力越高，它給予支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力越小，彈性支承約束支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的抗力越大，相對來說，支護(hù)結(jié)構(gòu)所起的作用就變小了。這一類計算模型主要適用于圍巖因過分變形而發(fā)生松弛和崩塌，支護(hù)結(jié)構(gòu)主動承擔(dān)圍巖“松動”壓力的情況。屬于這一類模型的計算方法有：彈性連續(xù)框架（含拱形）法、假定抗力法和彈性地基梁（含曲梁和圓環(huán)）法等都可歸屬于荷載結(jié)構(gòu)法。 "sdzm%      &

35、#160;                   3 巖體力學(xué)模型。它是將支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖視為一體，作為共同承載的隧道結(jié)構(gòu)體系，故又稱為圍巖結(jié)構(gòu)模型或復(fù)合整體模型。在這個模型中圍巖是直接的承載單元，支護(hù)結(jié)構(gòu)只是用來約束和限制圍巖的變形，這一點正好和上述模型相反。復(fù)合整體模型是目前隧道結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中力求采用的并正在發(fā)展的模型，因為它符合當(dāng)前的施工技術(shù)水平。在圍巖結(jié)構(gòu)模型中可以考慮各種幾何形狀，圍巖和支護(hù)材料的非線

36、性特性，開挖面空間效應(yīng)所形成的三維狀態(tài)，以及地質(zhì)中不連續(xù)面等等。在這個模型中有些問題是可以用解析法求解，或用收斂約束法圖解，但絕大部分問題，因數(shù)學(xué)上的困難必須依賴數(shù)值方法，尤其是有限單元法。利用這個模型進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的關(guān)鍵問題，是如何確定圍巖的初始應(yīng)力場，以及表示材料非線性特性的各種參數(shù)及其變化情況。一旦這些問題解決了，原則上任何場合都可用有限單元法圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移狀態(tài)。 +co VE/w  krFuEaO              

37、0;                     各國參考用法 iP)yB5            盾構(gòu)開挖的              

38、60;    噴錨鋼支撐的             中硬石質(zhì)深埋隧道       V9mqJRFJ:  jKpwf<NS              軟土質(zhì)隧道       &

39、#160;           軟土質(zhì)隧道                                  LhKaqR  ibAZ=RD   0$Zr*|;

40、Y  y ek/  奧地利      彈性地基圓環(huán)            彈性地基圓環(huán)、有限元法、收斂     經(jīng)驗法         OL?k/w  1DLAfsLlj         &

41、#160;                          一約束法                      

42、60;                      (Ec-1s  e ?sMOBPlv   DP3  Hhd1          覆蓋層厚2D，頂部無約束的  覆蓋層厚2D ，頂部無約束的   全支永彈性地基圓環(huán) wKqB(36

43、 PDQEI55   德國 彈性地基圓環(huán)；覆蓋層厚3D，彈性地基圓環(huán)；覆蓋層厚3D，全、有限元法、連續(xù)介質(zhì) wIQa  IyK y        全支承彈性地基圓環(huán)、有限元法全支承彈性地基圓環(huán)、有限元法    或收斂約束法     $%jF  ?TWve)U   !B|Aq- n,  Aqy yG;  法國      

44、                        有限元法、作用-反作用模型、經(jīng)   連續(xù)介質(zhì)模型、收斂 H1Jk_b  W>#a %R          彈性地基圓環(huán)有限元法     

45、   驗法                        一約束法、經(jīng)驗法     $/p0DY  *Ri7CqU"6   f4 k  WwUhwY1o!L  日本     局部支承彈性地基圓環(huán)

46、60;    局部支承彈性地基圓環(huán)、經(jīng)驗加   彈性地基框架、有限 (1IYOlG4  *jR4OY|DXH                                     

47、; 測試有限元法                元法、特性曲線法     YuXCRw9p;  8NnGN(a*D   ZWmS6?L.  !),eEy                  &

48、#160;                 初期支護(hù)：有限元法、          初期支護(hù)：經(jīng)驗法       22OfbwCb  9'JtZO  中國  自由變形或彈性地基圓環(huán)   

49、60;            收斂一約束法        永久支護(hù)：作用和反   'GI| t  _lG|t6y                     

50、0;              二期支護(hù)；彈性地基圓環(huán)                  作用模型   lfw|Q  ,B5;/ |          

51、0;                                                 

52、0;     大型洞室：有限元法   HxHkqan  &HQ_e$1   I?N.v  O llS  瑞士                               &

53、#160;    作用一反作用模型          有限元法，有時用   D; ($lm  4Ss$*                            

54、                                        收斂-約束法       tr 6jo7  qRS

55、oF04!R   ;E_Go&Vd  wz.  英國  彈性地基圓環(huán)繆爾伍德法             收斂約束法、          有限元法、收斂-約束 sYhHh$mwA  Ay7PU           

56、                                 經(jīng)驗法                

57、60;  法、 經(jīng)驗法       U!L$S  s3Wjhw/   ;Fo7 -kK  -9$Ll+2h  美國          彈性地基圓環(huán)             彈性地基圓環(huán)、       

58、    彈性地基圓環(huán)、       O7rIy  OMW9E                                     

59、60;  作用一反作用模型          有限元法、錨桿經(jīng)驗法 1Ys)b:  x<4|<   *LMzq9n3o  /!JxiGn  b*W,8HF4,  YZl%e  12、對于有限元，最近也一直在了解，地層結(jié)構(gòu)法確實能起到一定的知道作用， 3y >|5 Y  但是如何界定初始條件，比如說一條破碎帶，縱向，橫向，斜向?qū)φ麄€結(jié)構(gòu)影響差別是非常大的， 既然是地下結(jié)構(gòu)，那么首先，我們應(yīng)該

60、對巖土要有一定的認(rèn)識，巖石的成因，巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖 的成因，以及各種下面的巖石類型，我們都應(yīng)該了解，然后再針對各種巖石的特性，選用合理的工法。 監(jiān)控量測，給了我們一些現(xiàn)場數(shù)據(jù)，我們可以通過此結(jié)合一些計算來檢驗。 現(xiàn)場施工的水平也直接影響到最后的工程質(zhì)量，各種巖石狀況下放炮時藥量的控制等， 系統(tǒng)錨桿其實也不一定要按切線打，我們都應(yīng)該結(jié)合實際情況，各種工法的主要作用，再結(jié)合理論分析， 控制我們材料的用量是否合理。 最后就是材料，材料的質(zhì)量，比如說普通錨桿，一般，8-15年左右基本就失效了，這些都是必須考慮的因數(shù)。 總之，個人淺見，隧道就是多看，多了解，多分析，多實踐，多總結(jié)。 最后一點，技術(shù)

61、都是交流出來的，閉門造車是很難出好成果的。 .820b0  =;GmLi3A  13、現(xiàn)在還是半經(jīng)驗半理論的計算方法關(guān)鍵是對圍巖進(jìn)行分級，這個確定以后就基本是套公式，進(jìn)行驗算，并不斷調(diào)整襯砌的尺寸，使計算結(jié)果滿足要求最后還得現(xiàn)場量測，對變形進(jìn)行監(jiān)測，確定設(shè)計符合要求 所以，圍巖分級最重要，還是經(jīng)驗為主，監(jiān)測輔助 fWC(L s  14、（1.計算隧道的時候，應(yīng)先判斷隧道是淺埋還是深埋，這可以通過鐵路隧道規(guī)范和公路隧道規(guī)范確定，不過我就喜歡用重慶大學(xué)編的小程序計算。當(dāng)定好隧道類型，之后就是選擇荷載組合。 Yecdw'BW?    

62、;  （2.現(xiàn)在我們搞的隧道計算主要是地鐵隧道那方面的，技術(shù)內(nèi)力一般都是用ansys分析的！ansys可以模擬那些鉸。但是初步設(shè)計一般都是用excel表來初步計算。等到施工設(shè)計時候可以采用ansys比較精確分析。我想在這里指出，用理正巖土軟件都可以分析隧道的，但是它分析的模型跟我們實際有些差別，同樣做圓形隧道，理正分析的是整個隧道斷面是一個整體的，無鉸的！分析出的的結(jié)果是沒有怎么考慮到鉸的位置的應(yīng)力集中情況的！ |)xWQ KzA      （3.我們計算襯砌的時候可以考日本隧道的設(shè)計規(guī)范！ 5VpqDLd  Yx

63、M&%  15、地鐵車站的計算一般用MIDIAS計算，區(qū)間一般是工程類比和以往經(jīng)驗+ANSYS 模擬參考。 H "Io!aKU  Qn|8Ic *  16、隧道設(shè)計要根據(jù)實際情況確定設(shè)計參數(shù)，無論是計算或是工程類比 TV0sxod6  以現(xiàn)在最常見的復(fù)合式襯砌為例 其一：二次襯砌設(shè)計現(xiàn)階段已有明確的設(shè)計依據(jù)-鐵規(guī)或是公路隧道規(guī)范，但是深淺埋界定？采用建規(guī)荷載組合或是極限狀態(tài)、容許應(yīng)力法等等，均應(yīng)有統(tǒng)一考慮。 其二：對于巖質(zhì)隧道初期支護(hù)，采用荷載結(jié)構(gòu)模型計算初期支護(hù)過于保守，但是由于有限元模型的不確定性（其計算值要遠(yuǎn)小于實際值，即使選取巖土參數(shù)時進(jìn)行大幅折減），因此其計算結(jié)果僅作為參考，初期支護(hù)厚度一般采用工程類比法，亦或是按鐵規(guī)選定，并考慮配套的輔助措施的要求。 重點是應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件的不同，采取不同的輔助措施，比如分部開挖，小導(dǎo)管，自近式錨桿，中空注漿錨桿，管棚，鋼拱架，鋼格柵等等，而這些措施除了分部開挖外采用