Особенности расчёта сборных клиновидных обделок в сложных инженерно-геологических условиях

• Автор: Шейн Аунг Тун
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВАЕ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СБОРНЫХ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК
1.1. Обзор конструктивных схем сборных тоннельных обделок
1.2. Конструктивные схемы сборных тоннельных обделок на базе универсальных клиновидных блоков
1.3. Обзор методов исследования работы тоннельных обделок
1.4. Обзор методов учёта взаимодействия тоннельной обделки с грунтовой средой
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ГЕОМЕТРИИ
СБОРНЫХ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК НА БАЗЕ
УНИВЕРСАЛЬНЫХ КЛИНОВИДНЫХ БЛОКОВ
2.1. Вычислительные проблемы процесса проектирования геометрии обделки тоннеля на базе универсальных клиновидных колец
2.2. Описание математической модели процесса
формообразования тоннельной обделки
2.3. Выбор виртуальной среды для пространственного моделирования тоннельных конструкций
2.4. Формирование пространственной кривой, для моделирования проектной оси тоннеля
2.5. Вычислительная технология формирования геометрии обделки на базе универсальных клиновидных колец
2.6. Геометрический базис программы формообразования сборной тоннельной обделки
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ
РАБОТЫ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТОНЕЛЬНЫХ
ОБДЕЛОК
3.1. Особенности архитектуры системы прочностного анализа для пространственного моделирования статической работы сборных тоннельных обделок в сложных инженерногеологических условиях
3.2. Конечно-элементная база программного комплекса.
3.3. Описание пространственной расчётной схемы сборной обделки
3.4. Моделирование работы продольных и поперечных стыков .
3.5. Генерация дискретной модели сборной тоннельной обделки91 ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ «ОБДЕЛКА-ГРУНТ» В
СЛОЖНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
4.1. Особенности формирования расчётной схемы МКЭ грунтового массива для сложных инженерно-геологических условий
4.2. Моделирование взаимодействия обделки с грунтом
4.3. Учёт цилиндрической анизотропии грунта при формировании расчётной схемы обделки
4.4. Учёт конструктивной нелинейности при моделировании взаимодействия обделки с грунтом и работы стыковых узлов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Развитие подземного строительства является наиболее эффективным средством решения транспортных проблем современного мегаполиса. Достижение высоких скоростей строительства возможно только при условии внедрения новой высокопроизводительной техники и прогрессивных строительных технологий. В российской и зарубежной практике тоннелестроения широко применяются универсальные клиновидные обделки, позволяющие использовать только один типовой клиновидный блок на всех участках трассы тоннеля, которая может включать в себя не только прямолинейные, но и сложные участки, задаваемые пространственной кривой. Использование этого чипа конструкций позволяет добиться высоких темпов строительства подземных транспортных линий, а так же повысить качество и точность проходки тоннеля.
Диссертация посвящена вопросам совершенствования методов расчёта сборных железобетонных клиновидных тоннельных обделок при возведении их в сложных инженерно-геологических условиях.
Актуальность проблемы. В настоящее время большинство расчётов тоннельных конструкций выполняются по плоским расчёчным схемам, что не всегда соответствует реальным инженерно-геологическим условиям. В стандартных программах, используемых для расчёта подземных сооружений, как правило, не учитывается влияние податливости стыков на статическую работу конструкции. Создание программно-математического обеспечения, с помощью которого можно выполнять прочностные расчёты сборных железобетонных клиновидных тоннельных обделок по пространственным расчётным схемам, учитывающих сложные инженерно-геологические условия и податливость стыковых соединений является задачей актуальной и востребованной для практического использования в проектных организациях.

но и не нагрузки. Модель Винклера была названа моделью местных деформаций, а модели полуплоскости, полупространства, упругого слоя - моделями общих деформаций. Если загрузить балку на винклеровском основании равномерно распределенной нагрузкой, то отпор будет равномерно распределенным, а моменты в балке будут равны нулю. Если использовать модель полуплоскости или полупространства, то по краям балки будет концентрироваться отпор и в среднем сечении балки возникают значительные изгибающие моменты, был использован А.П. Синицыным для расчета фундаментов под силосы.
Большой вклад в развитие теории и практики расчёта тоннельных конструкций внёс H.H. Шапошников [37-40].Он предложил использовать в качестве неизвестных усилий, возникающих на контакте между балкой и основанием усилия распределенные по полиномам Лагранжа, что уменьшило число неизвестных. Были построены таблицы и сделан расчет параллельно расположенных балок с учетом взаимного влияния. Им также была предложена методика расчёта тоннельных обделок по методу перемещений для численной реализации на ЭВМ [38,39].
Большое распространение в практике проектирования подземных сооружений получили методы механики сплошной среды. В основу этих методов положено решение контактной задачи, учитывающее совместную работу крепи с окружающим массивом. Такой подход не требует задания внешних нагрузок, давление на крепь, как и напряжения в ней, определяются непосредственно из решения. Теоретические вопросы и практические задачи, реализованные методами механики сплошной среды, рассмотрены в работах Н. С. Булычева [41-43], H. Н Фотиевой[49], И. В. Баклашова [44], Г. Н. Савина [45], Ф. А. Белаенко [46J и других авторов. К методам механики сплошной среды относятся и приближенные численные методы, среди которых широкое применение в практике получил метод конечных элементов (МКЭ). Развитие численных методов нашло свое отражение в работах Зенкевича