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基于收敛约束法的隧道开挖分析

         
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本文基于ABAQUS软件,构建了收敛约束法隧道开挖分析模型,探讨了围岩和衬砌结构的应力与变形.研究结果表明:(1)衬砌附近围岩的最大主应力分布明显不均,应力值从隧道腰部向顶部和底部逐渐递减;(2)隧道施工改变了衬砌周围土体的应力状态,导致底部的土体发生回弹,顶部土体发生沉降,而腰部土体受衬砌变形挤压产生了远离衬砌的位移;(3)隧道工程施作后,地表水平位移和竖向位移的变化趋势明显不同,随着远离衬砌中心,水平位移呈"先减小后增大"的趋势,而竖向位移呈"单调递减趋势";(4)衬砌结构的Mises和Tresca应力分布类似,最大值在均在其腰部内侧,说明该区域的衬砌最容易发生屈服;(5)衬砌结构在荷载作用下,形状由圆形变为椭圆形.

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