基于热-结构耦合的含水疏松砂岩隧洞冻结施工数值分析

编号 zgly0001569415

文献类型 期刊论文

文献题名 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 

作者单位 甘肃农业大学工学院  黑龙江八一农垦大学工程学院 

母体文献 西北农林科技大学学报(自然科学版 

年卷期 2017年04期

年份 2017 

分类号 TV672+.1 

关键词 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 

文摘内容 【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。