文档介绍：摘要压力隧洞是土木工程中常见的结构物之一,常设计为圆形,并设置衬砌。目前圆形下主应力顺序的变化、岩石材料的应变软化和剪胀特性、渗流体积力和孔隙水压力的影响等,所得结论与实际情况存在差异。因此,同时考虑不同工况下主应力顺序、岩石应变软化、剪胀和渗流作用等综合影响,采用统一强度理论对圆形压力隧洞应力场和位移场进行研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。针对具有衬砌的圆形水工压力隧洞,本文所做的主要工作为:利用统一强度理论和水工压力隧洞的基本知识,推导了平面应变状态下的统一强度理论方程,考虑到材料应变软化和施工期与运行期不同应力条件的影响,得出不同工况下初始屈服面和后继屈服面的表达式;基于平面应变状态下统一强度理论和弹脆塑性软化模型,在水工隧洞施工期以径向应力为第一主应力,在运行期以切向应力为第一主应力,根据施工期和运行期渗透水压力分布规律,分别推导出施工期具有剪胀和软化特性的围岩及处于弹性状态的衬砌应力、位移统一解,和在施工期含水围岩处于弹性状态、施工期含水围岩处于弹塑性状态两种情况下,运行期具有剪胀和软化特性的围岩及处于弹性状态的衬砌应力、位移统一解,并讨论了不同的渗透系数比值%/乞,统一强度理论参数砘匦圆问鼵Ⅵ锖图粽吞匦圆问齢对施工期和运行期衬砌与本文通过对隧洞含水围岩和衬砌施工期和运行期应力、位移统一解的推导,得出了不同工况下隧洞的不同力学性能及参数的不同影响,为理论研究和工程的实际应用奠定关键词:统一强度理论、水工压力隧洞、渗透系数、应变软化、剪胀、应力场、位压力隧洞的研究都是集中在某一方面,如衬砌的不同处理、强度准则的选取、不同工况围岩应力和位移的影响。了一定的基础。移场
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∥霈声移论文作者签名:苏需为Ⅻ旯淙鏓捌论文独创性声明论文知识产权权属声明劾二嘲年岁月如日校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权刃留年艿月幻日本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑名者作咖论导签万丈孔
第一章绪论课题背景与问题的提出气候条件的限制,中国的水力资源集中在西南高山峻岭地区。由于这一地区雨量充沛,河谷狭窄陡峻,适宜修建许多高水头大容量的水电站。为了取得集中高水头落差,常需布置长引水隧洞或高坝【俊>萃臣平刂甑祝泄呀ǔ沙ざ以上的引水发电隧洞座。不少以上直至陨系囊⒌缢矶唇ù藿āV泄绷域调水。不少跨流域调水工程输水干线穿过分水岭及山岭地带,主要依靠水工隧洞引水。例如,已建成的由青海大通河引水至甘肃秦王川的调水工程,,,隧洞长度超过刂侍跫涓丛樱潜臼兰统醯暮晡肮こ獭在岩体内开挖地下洞室必然扰动或破坏原先处于相对平衡状态的地应力状态,从而在一定范围内引起地应力重新分布,并且导致岩体发生某种程度的变形【。在岩体内开挖地下洞室,围岩将在径向、切向分别发生拉张及压缩变形,因此使得原来的径向压应力降低,而切向压应力升高,这种压应力降低和升高现象随着远离洞室壁而逐渐减弱,以致于到达一定距离后消失。通常,将这种应力重分布所波及的岩石称之为围岩,岩石中的初始地应力状态叫一次应力,重分布后地应力状态叫二次应力或诱发应力。在岩体内开挖地下洞室,由于破坏了已有的地应力平衡状态,而引起地应力重新分布,致使围岩发生变形。当重新分布的地应力达到或超过岩体的强度极限时,除了发生弹性变形之外,还将出现较大的塑性变形。当这种变形发展到一定程度,就会造成围岩破坏与失稳,发生滑动、塌落及错位等现象。为了确保工程的稳定和安全,必须实施一定的支护结构,以阻止围岩过大的变形,支护结构也因此承受了围岩的作用力。这种围岩作用于支护结构上的力即为围岩压力,狭义的围岩压力即为丌挖后洞室周围岩层作用在衬砌上的荷载。随着人们对岩体认识的提高,认为岩体与支护结构是一个共同的体系,这时围岩压力应为洞室丌挖后围岩二次应力的全部作用,即广义的围岩压力。水工压力隧洞从水力学条件分析,相同的过水断面,以圆形隧洞的周长最小、水力中国水力资源丰富,可经济丌发的水电容量达趉邮澜缡孜弧J艿匦魏阔,但水资源相对贫乏且分布极不均匀。为了解决干旱地区工农业用水,需要进行跨流隧洞座,总长