隧道力學(xué)-圍巖特征曲線

..WORD完美格式技術(shù)資料專業(yè)整理西南交通大學(xué)隧道力學(xué)〔作業(yè)Flac3d求解圍巖特征曲線年級:學(xué)號:姓名:專業(yè):2011年11月..目錄第1章問題分析11．1圍巖特征曲線定義11．2求解方法1第2章建模及計(jì)算12．1模型建立12．2命令流及解釋1第3章計(jì)算結(jié)果及分析13．1數(shù)據(jù)處理13．2圍巖特征曲線繪制13．3結(jié)果分析1參考文獻(xiàn)2..FLAC3D求解圍巖特征曲線第1章問題分析1．1圍巖特征曲線定義圍巖的特征曲線,亦稱為圍巖的支護(hù)需求曲線。它形象的表明圍巖在洞室周邊所需提供的支護(hù)阻力及與其周邊位移的關(guān)系。1．2求解方法同一圍巖級別下,相同隧道埋深情況下,通過改變襯砌的強(qiáng)度〔修改體積模量及剪切模量分別求解相應(yīng)強(qiáng)度下隧道收斂平衡時(shí)的拱頂豎直位移和應(yīng)力,根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制該圍巖級別下相應(yīng)埋深的圍巖特征曲線。第2章建模及計(jì)算2．1模型建立圖2.1-1如圖2.1-1,圓形隧道外徑為6m,襯砌厚度為0.2m,考慮隧道影響范圍,模型寬度為30m,高度為30m。V級圍巖和Ⅳ級圍巖通過定義材料的相關(guān)參數(shù)來建模；根據(jù)計(jì)算出相應(yīng)埋深〔即50m、100m、150m下產(chǎn)生的應(yīng)力,將應(yīng)力分別作用于模型上來建模求解。2．2命令流及解釋以V級圍巖150m埋深為例,其命令流如下：;繪制5級圍巖150m特性曲線,改變襯砌的E進(jìn)行計(jì)算new;建立模型,取圓形隧道半徑為2.9米,襯砌厚度為0.1米,genzoneradcylinderp0000&p11500&p2010&p30015&p41510&p50115&p615015&p715115&p8300&p9003&p10310&p11013&size51811&ratio1111.2&groupoutsiderock;定義圍巖分塊genzonecshellp0000&p1300&p2010&p3003&p4310&p5013&p82.900&p9002.9&p102.910&p11012.9&size3161&ratio1.1111&grouplining;定義襯砌分塊genzonecylinderp0000&p12.900&p2010&p3002.9&groupexcavation;定義開挖分塊genzonereflectdip0dd90genzonereflectdip90dd90;顯示模型及坐標(biāo)軸plotaddaxeredploblogro;設(shè)定邊界條件fixxranx14.915.1fixxranx-14.9-15.1fixyrany-0.10.1fixyrany0.91.1fixzranz-15.1-14.9applyszz-315000rangez14.915.1;用于加載豎向應(yīng)力,模擬隧道埋深產(chǎn)生的荷載;初始應(yīng)力場計(jì)算;設(shè)定材料屬性modelmohrrangroupoutsiderockpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangroupoutsiderockinidens2250rangroupoutsiderockmodelmohrrangroupliningpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangrouplininginidens2250rangroupliningmodelmohrrangroupexcavationpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangroupexcavationinidens2250rangroupexcavationsetgrav00-9.8;設(shè)置重力加速度histid=1unbal;記錄最大不平衡力step1000;計(jì)算步數(shù)設(shè)定并計(jì)算;solvesave5-50m.sav;開挖計(jì)算相應(yīng)襯砌下的拱頂豎向應(yīng)力szz003及其沉降zdis003modelelasticrangroupliningpropbulk15.2e7shear11.4583333e7rangrouplining;襯砌的屬性inidens2500rangroupliningmodelnullrangroupexcavation;開挖部分屬性setgrav00-9.8histn=1000;設(shè)定每隔n步記錄一次histzoneszz003;記錄拱頂點(diǎn)豎向應(yīng)力histgpzdis003;記錄拱頂沉降step3000;計(jì)算步數(shù)設(shè)定并計(jì)算hiswrite2v3file5-150m-cq.txtsave5-150m-cq.sav第3章計(jì)算結(jié)果及分析3．1數(shù)據(jù)處理根據(jù)建模求解得到的數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)如表3.1-1、3.1-2所示表3.1-1V級圍巖下數(shù)據(jù)處理結(jié)果匯總表3.1-2Ⅳ級圍巖下數(shù)據(jù)處理結(jié)果匯總3．2圍巖特征曲線繪制根據(jù)3.1節(jié)中所得數(shù)據(jù),繪制圍巖特性曲線如圖3.2-1~2。圖3.2-1五級圍巖特征曲線圖3.2-2四級圍巖特征曲線3．3結(jié)果分析通過對計(jì)算結(jié)果的分析,可以得出以下結(jié)論：在洞周極限位移范圍內(nèi),容許圍巖的位移增加,所需要的支護(hù)阻力減小,而應(yīng)力重分布的結(jié)果